[发明专利]颗粒粉煤灰净水剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及吸附材料净水剂的制备方法，特别是一种颗粒粉煤灰净水剂的制备方法。

背景技术

废水处理常用的净水剂有活性炭、沸石、树脂等，其中活性炭具有制作成本高、吸附容量低等缺点，主要用于废水的脱色及气体净化等，广泛用于废水处理还有一定的局限性。

粉煤灰为燃煤发电厂排放的固体废弃物，其组成中含有大量活性物质，可与吸附质发生吸附反应，且比表面积较大，使其在废水处理中得到应用。目前较多的应用方式为：粉煤灰直接投加；粉煤灰与其它混凝剂联合投加；粉煤灰经过改性处理后投加。

查阅现有文献，与本发明相近的公开资料有：

(1)名称为“多功能粉煤灰污水处理材料的制备方法”专利申请，公开(公告)号：CN 1559923A。该申请制备的粉煤灰污水处理材料集絮凝、吸附、化学降解等功能于一体，该材料为微孔蜂窝状固体颗粒，具有吸附性、絮凝性和氧化性，不仅增强了粉煤灰的吸附性能，而且可显著减少絮凝剂的用量。但若该产品单独使用，污染物的去除率达不到上述值，在使用过程中导致被处理水的pH值升高，甚至超过9，不符合水质排放标准要求。

(2)名称为“粉煤灰复合吸附剂的制备方法”专利申请，公开(公告)号：CN 1903424A。该粉煤灰复合吸附剂具有良好的机械强度，对水溶液中的有机和无机污染物有较好的吸附、混凝效果。该方法的缺点是a)制作过程中需要将粉煤灰磨至超细粒，烘干后又需要二次破碎，因此本产品制作过程能耗较大；b)产品的吸附性能主要集中在吸附剂表面，吸附剂内部无孔隙，因此影响了吸附容量。

(3)名称为“废塑料和粉煤灰合成高性能净水材料的成套技术”专利申请，公开(公告)号：CN 1931733A。本申请提供的一套用废弃物合成活性吸附材料的新工艺，不仅成本低廉、操作简便，而且产品的吸附性能明显高于硫磺煤和活化煤。该技术的缺点是a)制作过程中需要在650℃的较高温度下碳化，能耗较大，碳化及活化过程与活性炭制作相似，因此制作成本较高；b)吸附材料为粉状，不便于直接应用；c)吸附性能仅高于硫磺煤和活化煤，因此吸附容量不够大。

现有资料表明：净化废水的粉煤灰若以粉末状态使用，虽然粉末状粉煤灰处理废水取得了一定的效果，但其主要缺点是：灰水分离困难及产泥量大，应用比较困难；净化废水的粉煤灰若以制成上述专利所述的复合吸附剂材料使用，处理废水虽取得了一定的效果，但其主要缺点是：或制作过程能耗较大，或吸附容量不够大，或者导致被处理废水的pH升高，或实际应用于废水处理的实例少。

发明内容

本发明提供了一种颗粒粉煤灰净水剂的制备方法，将粉状粉煤灰转变为颗粒状粉煤灰，并保持粉煤灰本身原有的吸附性能。

本发明提供的颗粒粉煤灰净水剂的制备方法中，颗粒粉煤灰配方材料及质量配比是：硅酸钠∶水泥∶粉状粉煤灰∶氯化钠＝13∶19.5∶32.5∶35。

本发明提供的颗粒粉煤灰净水剂的制备方法包括以下步骤：

a.溶解硅酸钠：按以上比例称取硅酸钠，加入全部材料总质量3～5％的水，加热至90～100℃、搅拌至溶解，冷却至室温，制成硅酸钠溶液。

b.干式混合：按以上比例分别称取水泥、粉状粉煤灰、氯化钠，干燥状态下混合均匀，制成干式混合料。

c.全混合：将干式混合料与冷却后的硅酸钠溶液充分搅拌混合，形成湿料。

d.挤压成型：将混合好的湿料在造粒机上制成条状体粉煤灰。

e.干燥：自然风干。

f.制粒：将条状体粉煤灰切割，制成短柱状颗粒粉煤灰，长度2～5mm，截面积(3～5)×(3～5)mm²。

g.造孔：将短柱状颗粒粉煤灰在清水中浸泡、清洗，直至所加入的氯化钠全部溶出。

h.干燥：将清洗后的短柱状颗粒自然风干。

i.改性处理：将短柱状颗粒粉煤灰放入0.5mol/L的H₂SO₄溶液中，改性处理，清洗干净。

j.干燥：自然风干，即得到颗粒粉煤灰净水剂。

本发明提供的颗粒粉煤灰净水剂制备方法与现有技术相比，其有益效果体现在：

1.本发明将粉煤灰与其它物质混合、加工，制成颗粒状粉煤灰，颗粒粉煤灰净水剂比粉状粉煤灰更便于工业化利用，克服粉末粉煤灰存在的灰水分离问题。

2.净水剂孔隙发达、有良好的机械性能，以物理吸附和化学吸附为主要作用机理，能显著去除废水的色度，较好的去除COD，净水效果较好。

3.能耗少、原料来源广、加工过程简单、制作成本低，而且便于投加使用和回收再利用。