[发明专利]一种聚硅铁锰石墨烯絮凝剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚硅铁锰石墨烯絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅灰与浓硫酸混匀，陈化，得聚硅酸；(2)将石墨粉加入聚硅酸中混匀，陈化，得石墨聚硅酸；(3)将过二硫酸钠与高锰酸钾混匀，得到混合氧化剂，将混合氧化剂加入石墨聚硅酸中混匀，超声波处理，陈化，得氧化石墨烯聚硅酸锰；(4)将腐殖酸、铁粉与氧化石墨烯聚硅酸锰混匀，陈化，调pH至酸性，继续陈化，烘干，研磨，即得聚硅铁锰石墨烯絮凝剂。本发明聚硅铁锰石墨烯絮凝剂聚硅铁锰石墨烯絮凝剂能够同时捕获多种污染物、絮凝剂回收效率高、絮凝剂适用pH范围宽；制备过程简单，制备条件要求低，制备过程易实现，所需原料来源广泛。

技术领域

本发明涉及无机絮凝剂的制备方法，尤其涉及一种用于处理垃圾渗滤液的聚硅铁锰石墨烯絮凝剂的制备方法。

背景技术

由于自然降水和微生物厌氧分解作用，生活垃圾在填埋过程中易在覆土层中形成一种所含污染物成分复杂、污染物高浓度、有毒性的生活垃圾渗滤液。生活垃圾渗滤液具有水质成分复杂、重金属种类多、氨氮含量高、水量和水质波动大等性。生活垃圾渗滤液中含有大量有毒有害物质，若处置不当，会对生态环境造成严重破坏并严重影响当地居民身体健康。

生活垃圾渗滤液的处置方法主要包括物理化学处理法、生物处理法、高级氧化法。目前，絮凝沉淀法因其具有操作简单且处置效果较为显著的特点在工业废水处置方面得到广泛的应用。然而由于生活垃圾渗滤液中有害物种类纷繁复杂，处理难度非常高，应用传统的聚硅系絮凝剂对渗滤液进行处置很难达到排放标准。具体而言，当前应用聚硅系絮凝剂处置生活垃圾渗滤液主要存在絮凝剂同时捕获多种污染物效果差、絮凝剂易水解导致絮凝剂回收效率低、絮凝剂适用pH范围较窄等问题。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种用于处理垃圾渗滤液的聚硅铁锰石墨烯絮凝剂的制备方法，制备的聚硅铁锰石墨烯絮凝剂能够同时捕获多种污染物、絮凝剂回收效率高、絮凝剂适用pH范围宽。

技术方案：本发明所述的一种聚硅铁锰石墨烯絮凝剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硅灰与浓硫酸混匀，陈化，得聚硅酸；

(2)将石墨粉加入聚硅酸中混匀，陈化，得石墨聚硅酸；

(3)将过二硫酸钠与高锰酸钾混匀，得到混合氧化剂，将混合氧化剂加入石墨聚硅酸中混匀，超声波处理，陈化，得氧化石墨烯聚硅酸锰；

(4)将腐殖酸、铁粉与氧化石墨烯聚硅酸锰混匀，陈化，调pH至酸性，继续陈化，烘干，研磨，即得聚硅铁锰石墨烯絮凝剂。

其中，所述步骤(2)中石墨粉与聚硅酸的质量比为5～30:100，进一步优选为5～25:100。

所述步骤(3)中过二硫酸钠与高锰酸钾的质量比为10～25:100，进一步优选为 10～20:100。

所述步骤(4)中腐殖 酸、铁粉和氧化石墨烯聚硅酸锰的质量比为10～50:10～25:100，进一步优选为10～40:10～20:100。

所述步骤(1)中硅灰与浓硫酸的固液比为1:1～2(mg:mL)，陈化时间为3～6h，浓硫酸的质量分数为70％～90％，所述步骤(2)中陈化时间为3～6h。

所述步骤(3)中混合氧化剂与 石墨聚硅酸的质量比为10～30:100，超声波处理功率为600～2400W，处理温度为60～90℃，超声时间为2～4h，陈化3～6h。

所述步骤(4)中先陈化6～12h，用5～10mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至3～5，再继续陈化6～12h。