[发明专利]深度处理有机废水的弱酸性吸附剂及处理方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及分子筛的制备，更具体地说是一种深度处理有机废水型弱酸性分子筛及处理方法。

背景技术

随着我国社会经济的高速发展，水污染问题也日趋严重，成为制约我国经济发展的重要因素之一。当前，在可持续发展成为世界各国普遍认同的发展模式的时代背景下，保护水资源、防止水污染、改善水环境成为关乎国计民生的重大问题。尤其是石油工业、煤工业作为用水和排污大户，在水污染治理方面的工作显得尤为重要。新世纪以来，我国政府以发展和谐社会和可持续发展为目标，积极调整工业发展模式，把环境保护作为我国今后发展的重要产业之一，并出台了一系列政策支持环保产业发展。

含有机物废水在工业生产中产量很大，对环境的污染十分严重。它可以污染空气和水及土壤。它对人类的生存构成极大的威胁。据统计40～60％的癌症是由于有机物的污染而得的。特别目前石油化工、煤化工的大力发展，处处需要水。例如：石化行业的水蒸气裂解生产低碳烯烃、甲醇制低碳烯烃，这些产生的水合用过的水都含有大量的有机物，必须要深度处理才能达到工业用水和农业灌溉水用标准。目前我国含有机物废水的处理方法有物理方法和化学、生物等多种方法。但某一种方法只适用含有机物的废水，而且要求废水浓度较高。对于含有200ppm以上的废水处理成COD5以下的非废水及中性水几乎没有方法。有的也是生物、化学、物理等多种综合方法才能使废水达到标准。而且有些有机物不能降解，特别是石油化工和煤化工方面产生的含有烷、烯、芳烃类的废水处理更加困难。本发明采用合成亲有机和疏水性能良好的吸附剂，将水中的有机物富集到吸附剂的孔中，并且新合成的吸附剂具有比表面大、孔容大并且有很好的热稳定性，加热能将有机物降解，使有机物得到回收。

分子筛是一种硅铝酸盐晶体，主要由硅铝通过氧桥连接组成空旷的骨架结构，在结构中有很多孔径均匀的孔道和排列整齐、内表面积很大的空穴。构成分子筛骨架的基本结构是硅氧四面体和铝氧四面体，在这种四面体中，中心是硅或铝原子，每个硅或铝原子周围有四个氧原子，在天然矿物中，硅氧四面体或铝氧四面体通过处于四面体顶点的氧原子互相连接起来，相邻的两个四面体通过氧桥连接起来，由于铝原子是三价的，所以铝氧四面体中有一个氧原子的电阶没有得到中和，这样使整个铝氧四面体带有一个单位负电荷。为了保持电中性，在铝氧四面体附近必须有个带正电荷的金属阳离子来抵消它的负电荷。这些阳离子和硅酸盐结合相当弱，具有很大的流动性，极易和周围水溶液中的阳离子发生交换作用，交换后的分子筛结构不被破坏。分子筛具有空旷的骨架结构，晶穴体积约占总体积的40％～50％，独特的晶体结构使其具有大量均匀的微孔，孔径大多在1nm以下。其均匀的微孔与一般物质的分子大小相当，由此形成了分子筛的选择吸附特性，即分子筛孔径的大小决定可以进入其晶穴内部的分子大小，只有比分子筛孔径小的分子或离子才能进入。

此外还含有电价较低而离子半径较大的金属离子和化合态的水。由于水分子在加热后连续地失去，但晶体骨架结构不变，形成了许多大小相同的空腔，空腔又有许多直径相同的微孔连接，比孔道直径小的物质分子吸附在空腔内部，而把比孔道大得分子排斥在外，从而使不同大小形状的分子分开，直到筛分分子的作用，因而称作分子筛，根据硅铝比不同生成各种不同型号分子筛。如：A型，X型，Y型等。

分子筛的孔径分布式非常均一的，因而分子筛比其他类型吸附剂更具有其独特的优越性：具有极高，深度干燥分离度；可以有效地避免分离式所产生共吸附现象，提高产品得率；可以在同一系统中同时完成干燥和物质的纯化；在较高的温度条件下，同样具有一定的吸附容量；分子筛系统较其他干燥和分离装置，设备投资低，运转成本低。分子筛主要用于各种气体、液体的深度干燥，气体、液体的分离和提纯，催化剂载体等，因此广泛应用于炼油、石油化工、化学工业、冶金、电子、国防工业等，同时在医药、轻工业、农业、环保等诸多方面，也日益广泛地得到应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深度处理有机废水的弱酸性吸附剂，它是由下述重量份数的原料组成：

Na₂O/SiO₂＝0.1～0.01

B₂O₃+Al₂O₃/SiO₂＝0.08～0.001

B₂O₃/Al₂O₃＝5～1000