[发明专利]纳米微晶复合滤料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理介质材料，尤其是一种既能对饮用水进行净化，又能对废水进行处理，使其达到排污标准的、以纳米材料为主要原料制造的水处理用滤料，具体地说是一种水处理用纳米微晶复合滤料及其制造方法。

背景技术

在人类历史的长河中，人类与环境是在一种同生共长的和谐状态下发展的。到了工业革命以后，特别是二战以后，社会进入现代化的发展阶段。这种和谐被彻底打破了，资源被透支利用，对环境有害的各种废水、废气、废渣冲斥地表，造成极度的污染。打破了自然界的平衡，使得很多地区的人们生活在一种对自身健康极为不利的环境中。

在上述各种污染中，尤其水源的污染对人类最为危害，因为水是生命之源。没有了健康的水源，植物的生长、生物的发育、人类自身的饮用及使用，都受到极大的伤害，造成了人类赖以生存的动植物致病、饮用水致病的这一恶果。所以对治理水的污染显得特别重要。

在工业革命之前，自然界是通过怎样的模式自身净化而没有造成污染的呢？研究发现，大地本身就具有很强的净化功能，其中作用最大的就是土壤和植被；在土壤中，一些纳米微孔铝硅酸盐矿物具有很强的吸附(其中包括离子交换)作用。能去除水中的有害元素，对无机物的吸附效果特明显，而植被富含碳质元素，对有机物吸附效果较佳。土壤植被的作用实质就是具有较强吸附性的铝硅酸盐矿物和富含碳质物质的共同作用。

然而，目前，水处理领域中主要应用的滤料有PP棉、RO膜、KDF锌铜合金、活性氧化铝、石英砂等。这些原料不是存在寿命短，就是存在吸附效果较差，或者是使用成本高，对水的浪费较为严重，如RO膜虽然能直接用于饮用水的过滤，但它必须定期进行反冲洗，浪费大量的水。其它的如石项砂只能用于废水的初级过滤，无法直接达到排放标准，必须配以成本很高的辅助设备才能实现废水的处理，因而导致水处理成本过高，一些不法业主为了降低成本，往往将大量废水直接排入江湖河泊中，造成严重的生态问题，其中的一些矿物滤料还由于体积较大，体表面积小影响了吸附效果的发挥。而这些都是由于目前没有好的滤料可供使用造成的，因此开发一种既可用于饮用水净化，又可用于废水处理的新型滤料是解决饮用水安全和废水处理的关键。

发明内容

本发明的目的是针对现有的水处理用滤料存在的或者是效果差、功能单，或者是成本高的问题，发明一种既能用于饮用水处理，又能用于废水净化，且成本低、净化效果好的水处理用纳米微晶复合滤料及其制造方法。

本发明的技术方案之一是：

一种水处理用纳米微晶复合滤料，其特征是它由重量份为20-30份的纳米级高岭土、10-20份的纳米级凹凸棒土、2-5份的微米级硅藻土及0-5份的微米级沸石组成。其中的高岭土具有较强的粘性，有利于将其余三种成份粘结后制成颗粒状，凹凸棒土主要起支撑作用，使最终的球状颗粒内部具有吸附微孔，硅藻土一方面用于填充凹凸棒土之间的空隙，另一方面其本身也是一种较好的吸附材料，参与到吸附作用中，沸石的主要作用是吸附水中的杂质、微生物和有害物质，它是一种吸附性较强的水处理用材料。

本发明的纳米微晶复合滤料还包括重量份为5～10份的活性炭，以进一步增强本发明的滤料的吸附性，因为活性炭经过多年的实践证明是一种吸附性较高的吸附材料，其缺点是成本相对较高，对最终的烧结成形的要求高。

本发明的纳米微晶复合滤料呈球状颗粒，经烧结钝化后表面分布有与内核相通的大量吸附微孔。

所述的烧结或为真空烧结，或为非真空状态的普通烧结，真空烧结用于含有活性炭的纳米微晶复合滤料，余者为非真空状态的普通烧结。

所述的球状颗粒的粒径不小于1毫米。

本发明的技术方案之二是：

一种水处理用纳米微晶复合滤料的制造方法，其特征是：

第一步，原材料制备，对原材料进行制备，用研磨机或水洗法将高岭土加工成纳米级原料备用，用水洗法对凹凸棒土进行处理获得纳米级的凹凸棒土，将硅藻土和沸石分别加工至200目左右备用；

第二步，配料，将上述原料按高岭土20～30重量份、凹凸棒土10～20份重量份、硅藻土2～5重量份、沸石0～5重量份进行组配，加入10～20重量份水的搅拌均匀，得到造粒原料；

第三步，造粒，将上述造粒原料送入造料机中造料，得到粒径为3-8毫米的球状半成品颗粒；

第四步，烘干，将上步所得的球状半成品颗粒在150～200℃下烘干3～4小时以去除水份；