一种有机废水治理材料及其制备方法和有机废水治理装置与流程

1.本发明涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种有机废水治理材料及其制备方法和有机废水治理装置。


背景技术：

2.我国电源结构主要仍以火力发电为主，其中又以燃煤发电为主导地位。燃煤火电厂在进行发电生产的过程中，不可避免会产生各类废水，这些废水中含有油、cod等污染物。目前国家环保标准对燃煤电厂废水排放要求愈发严格，甚至要求废水零排放。为使排放达标，需要消耗大量物资能源来维持设备运行，影响电厂自身的经济效益，因此，如何低成本处理火电厂废水具有重大意义。
3.当前用于处理油等有机物污染方法有很多，如物理收集、化学分散剂、吸附和生物降解。在这些方法中，吸附因其操作简单、可回收和更少的污染而受到更多关注。此类吸附剂主要包含矿物质、天然材料和合成材料。天然吸附剂如羊毛、棉花、干草、羽毛、稻草、洋麻、剑麻等碳基产品具备量大价格低廉的优点，缺点是油容量低，回收性能差。矿物吸附剂如珍珠岩、蛭石、粘土和泥炭藓吸油率低。合成吸附剂如聚合物海绵包括聚氨酯、聚丙烯和聚乙烯和橡胶海绵、硅气凝胶和改性活性炭，因其具备多孔，密度低，亲油疏水的特性，常用于有机物吸附。其中气凝胶以超低密度、三维多孔结构、表面易改性备受关注。通常由湿凝胶通过真空冷冻干燥或超临界干燥技术制得，吸附剂将污染物吸附，通过蒸馏或挤压回收。但是，此过程效率低下且复杂。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种有机废水治理材料及其制备方法和有机废水治理装置，能够解决上述技术问题。
5.本发明提供一种有机废水治理材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.步骤1：选择天然木质材料作为原材料；
7.步骤2：将天然木质材料进行切割；
8.步骤3：将切割之后的天然木质材料浸泡到碳酸氢钠溶液中；
9.步骤4：将天然木质材料在碳酸氢钠溶液中取出进行鼓风干燥；
10.步骤5：将干燥的天然木质材料通过浸润的方式在其表面化学嫁接获得疏水性能。
11.优选地，所述步骤1中天然木质材料选择水松木、栓皮栎、巴沙木中的一种或多种。
12.优选地，所述步骤2中切割之后天然木质材料的尺寸为4x3x3cm。
13.优选地，所述步骤3中碳酸氢钠溶液的浓度为3％。
14.优选地，所述步骤3中浸泡时间为3h。
15.优选地，所述步骤4中鼓风干燥的温度为180℃，时间为10h。
16.优选地，所述步骤5中浸润过程中的浸润剂采用聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯其中的一种或多种。
17.优选地，所述步骤5的具体过程为：选取10g浸润剂和相应1g固化剂溶解于100ml正己烷，将步骤4得到的天然木质材料浸泡其中10分钟后取出，自然固化24小时后，80℃鼓风干燥2小时确保去除表面和内部溶剂，即得有机废水治理材料。
18.一种有机废水治理材料，采用上述制备方法得到的材料。
19.一种有机废水治理装置，包括上述材料制得的生物质喷嘴和自吸泵，所述生物质喷嘴内部插设有第一软管，所述第一软管与所述自吸泵的进水端连接，所述自吸泵的出水端连接有第二软管，所述第二软管的末端配置有回收桶。
20.本发明的有益效果：
21.本发明的有机废水治理材料的制备方法，所选木质材料天然产物，价格低廉可再生，密度小且富含木质素，制造过程简便，以加热释放二氧化碳气体打通材料内部孔隙，保留材料本身多孔优势；本发明的有机废水治理材料，可适应各类酸碱ph值废水，所用材料均无毒性环境友好；本发明的有机废水治理装置直接将污染物与水体分离，避开传统吸附剂吸附、洗脱的过程，净化模式成本低，损耗小，维护成本低，应用不受场景限制，过程绿色环保无污染。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明中有机废水治理装置的结构示意图；
24.附图标记说明：1-生物质喷嘴、2-自吸泵、3-第一软管、4-第二软管、5-回收桶。
具体实施方式
25.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
26.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
27.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例1
29.一种有机废水治理材料的制备方法：
30.材料准备：选购栓皮栎，切割成4x3x3cm，配置3％碳酸氢钠溶液，将切割好的栓皮栎浸泡其中3h，使其被碳酸氢钠浸润后，清扫表面杂质，再放入鼓风干燥箱，180℃加热10h
后，利用碳酸氢钠受热分解成二氧化碳气体的特性在不破坏内部结构的情况下使木头内部孔隙打开，同时避免了传统冷冻干燥和超临界干燥的复杂步骤，自然冷却至室温。选取10g聚二甲基硅氧烷(品牌卡诺斯，cas编号：9016-00-6)和相应1g固化剂(商家配套)溶解于100ml正己烷，将处理后的栓皮栎浸泡其中10分钟后取出，自然固化24小时后，80℃鼓风干燥2小时确保去除表面和内部溶剂，即得有机废水治理材料。
31.一种有机废水治理材料，由上述制备方法得到的材料。
32.一种有机废水治理装置，包括上述材料制得的生物质喷嘴1和自吸泵2，生物质喷嘴1由上述材料制得，具体的形状是在对栓皮栎进行切割时，将其切割成圆塞状，如图1所示，然后经过上述制备方法，得到改性之后的圆塞形栓皮栎，即为生物质喷嘴1；(改性生物质喷嘴，由天然材料制得，疏松多孔，比表面积大，密度小，改性后具备疏水亲油特性)生物质喷嘴1内部插设有第一软管3，第一软管3与自吸泵2的进水端连接，自吸泵2的出水端连接有第二软管4，第二软管4的末端配置有回收桶5。
33.实施例2
34.一种有机废水治理材料的制备方法：
35.材料准备：选购水松木，切割成4x3x3cm，配置3％碳酸氢钠溶液，将切割好的水松木浸泡其中3h，使其被碳酸氢钠浸润后，清扫表面杂质，再放入鼓风干燥箱，180℃加热10h后，自然冷却至室温。选取10g聚二甲基硅氧烷(品牌卡诺斯，cas编号：9016-00-6)和相应1g固化剂(商家配套)溶解于100ml正己烷，将处理后的水松木浸泡其中10分钟后取出，自然固化24小时后，80℃鼓风干燥2小时确保去除表面和内部溶剂，即得有机废水治理材料。
36.一种有机废水治理材料，由上述制备方法得到的材料。
37.一种有机废水治理装置，包括上述材料制得的生物质喷嘴1和自吸泵2，生物质喷嘴1由上述材料制得，具体的形状是在对水松木进行切割时，将其切割成圆塞状，如图1所示，然后经过上述制备方法，得到改性之后的圆塞形水松木，即为生物质喷嘴1；生物质喷嘴1内部插设有第一软管3，第一软管3与自吸泵的进水端2连接，自吸泵2的出水端连接有第二软管4，第二软管4的末端配置有回收桶5。
38.实施例3
39.一种有机废水治理材料的制备方法：
40.材料准备：选购巴沙木，切割成4x3x3cm，配置3％碳酸氢钠溶液，将切割好的巴沙木浸泡其中3h，使其被碳酸氢钠浸润后，清扫表面杂质，再放入鼓风干燥箱，180℃加热10h后，自然冷却至室温。选取10g聚二甲基硅氧烷(品牌卡诺斯，cas编号：9016-00-6)和相应1g固化剂(商家配套)溶解于100ml正己烷，将处理后的巴沙木浸泡其中10分钟后取出，自然固化24小时后，80℃鼓风干燥2小时确保去除表面和内部溶剂，即得有机废水治理材料。
41.一种有机废水治理材料，由上述制备方法得到的材料。
42.一种有机废水治理装置，包括上述材料制得的生物质喷嘴1和自吸泵2，生物质喷嘴1由上述材料制得，具体的形状在对巴沙木进行切割时，将其切割成圆塞状，如图1所示，然后经过上述制备方法，得到改性之后的圆塞形巴沙木，即为生物质喷嘴1；生物质喷嘴1内部插设有第一软管3，第一软管3与自吸泵2的进水端连接，自吸泵2的出水端连接有第二软管4，第二软管4的末端配置有回收桶5。
43.实施例1-3的两组管道分别连接自吸泵进出口，进水口管道进水端插入改性生物
质喷嘴，喷嘴悬浮于待处理废水表面，开启自吸泵，则出水口处均为油及有机污染物，使废水得到净化。
44.将实施例1-3的有机废水治理装置分别进行测试，如下：
45.净化过程：选取5mm内径pe软管两根，其中一根插入生物质喷嘴内部，另一端连接自吸泵进水端，另一根软管连接自吸泵出水端，出水管末端可配置回收桶。配制柴油、原油、四氯化碳混合水溶液，模拟废水净化过程，使用时开启自吸泵，将进水端放入待处理废水表面，由于生物质喷嘴具备多孔疏水的特性，有机物溶剂(主要为油类)在外界压力的作用下被自吸泵吸入pe管道进而排出，从而得到治理有机污染物的目的。
46.对废水处理前后进行水质测试，数据如下：
47.采用实施例1装置的结果如下：
48.检测项目单位处理前浓度处理后浓度柴油mg/l201.2原油mg/l201.9四氯化碳mg/l80.1codmg/l16212.6
49.采用实施例2装置的结果如下：
50.检测项目单位处理前浓度处理后浓度柴油mg/l201.5原油mg/l202.1四氯化碳mg/l80.2codmg/l16214.5
51.采用实施例3装置的结果如下：
52.检测项目单位处理前浓度处理后浓度柴油mg/l201.6原油mg/l202.2四氯化碳mg/l80.25codmg/l16215.5
53.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种有机废水治理材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：选择天然木质材料作为原材料；步骤2：将天然木质材料进行切割；步骤3：将切割之后的天然木质材料浸泡到碳酸氢钠溶液中；步骤4：将天然木质材料在碳酸氢钠溶液中取出进行鼓风干燥；步骤5：将干燥的天然木质材料通过浸润的方式在其表面化学嫁接获得疏水性能。2.根据权利要求1所述的有机废水治理材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中天然木质材料选择水松木、栓皮栎、巴沙木中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的有机废水治理材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中切割之后天然木质材料的尺寸为4x3x3cm。4.根据权利要求1所述的有机废水治理材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中碳酸氢钠溶液的浓度为3％。5.根据权利要求4所述的有机废水治理材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中浸泡时间为3h。6.根据权利要求1所述的有机废水治理材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中鼓风干燥的温度为180℃，时间为10h。7.根据权利要求1所述的有机废水治理材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5中浸润过程中的浸润剂采用聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯其中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的有机废水治理材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5的具体过程为：选取10g浸润剂和相应1g固化剂溶解于100ml正己烷，将步骤4得到的天然木质材料浸泡其中10分钟后取出，自然固化24小时后，80℃鼓风干燥2小时确保去除表面和内部溶剂，即得有机废水治理材料。9.一种有机废水治理材料，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的制备方法得到的材料。10.一种有机废水治理装置，其特征在于，包括权利要求9所述材料制得的生物质喷嘴和自吸泵，所述生物质喷嘴内部插设有第一软管，所述第一软管与所述自吸泵的进水端连接，所述自吸泵的出水端连接有第二软管，所述第二软管的末端配置有回收桶。

技术总结
本发明涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种有机废水治理材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤1：选择天然木质材料作为原材料；步骤2：将天然木质材料进行切割；步骤3：将切割之后的天然木质材料浸泡到碳酸氢钠溶液中；步骤4：将天然木质材料在碳酸氢钠溶液中取出进行鼓风干燥；步骤5：将干燥的天然木质材料通过浸润的方式在其表面化学嫁接获得疏水性能；一种有机废水治理材料：采用上述制备方法得到的材料；一种有机废水治理装置，包括上述材料制得的生物质喷嘴和自吸泵，所述生物质喷嘴内部插设有第一软管，所述第一软管与所述自吸泵的进水端连接，所述自吸泵的出水端连接有第二软管，所述第二软管的末端配置有回收桶。桶。桶。


技术研发人员：金鹏翔 于晓锋 卫平波 周雪影 白永锋 孔祥山 王永林 郝正 孙大平 郑磊 魏立超 孔德伟 周廷绪 汪洋 吴冲
受保护的技术使用者：华电环保系统工程有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/9/11