[发明专利]一种活性悬浮滤料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理材料领域，尤其涉及一种活性悬浮滤料及其制备方法。

背景技术

随着社会文明的进步，为了实现经济的可持续发展，水的处理及循环利用是必须的。污水处理除了处理一些无机杂质，如陶瓷，泥沙颗粒之外，还需要对水中过多的有机杂质进行重点处理；一方面，过多的有机污染物会造成水中养分的浓缩富集，而水温的升高和光照给细菌和藻类创造了迅速繁殖的条件；另一方面，这些藻类和微生物除了直接造成水体直接污染外还会对用水设备带来极大的危害，它们产生的大量粘泥会造成设备的腐蚀，粘泥覆盖在金属上会产生氧浓差腐蚀电池作用，从而会造成金属溶解，粘泥的聚集产生结垢会阻塞输水管道。因此，对水中微生物进行控制和处理不仅可以控制水质的变坏而且能延长用水设备的使用寿命，是水处理的关键。

滤料在水处理领域中处于重要的地位，无论是污水处理滤池还是给水过滤的滤芯，滤料都起到核心的作用。现有的滤料主要有天然滤料如：石英砂、沸石、无烟煤等，人工滤料如：活性炭、陶粒等。这些滤料的缺点是功能单一，无法有效的去除水中的有机物，需要进行改性处理。

专利号为CN201010245395.3的中国专利“一种悬浮滤料的原位活化改性处理方法”采用一种改性处理的悬浮滤料使得废水处理系统在同一个池中曝气同时实现去除C和N，使得运行控制工艺简单。但是此方法制备得到的活化悬浮滤料由于只是简单的将悬浮滤料与活化剂进行混合，活化性能较低，且无法长期使用，需要定期的更换活化滤料，增加了污水处理的运营成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有的没有经过改性的滤料无法有效地去除水中的有机物，而与活化剂混合的滤料由于活化剂过小、难以回收，而无法长期使用，需要定期地更换滤料，增加了污水处理的运营成本，提出一种活性悬浮滤料及其制备方法。

本发明就上述技术问题提出以下技术方案：

本发明提出了一种活性悬浮滤料的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、将钛酸丁酯与乙酸酐分别加入到环己烷中，然后依次经混合、70℃～85℃下加热、分离，从而获得固态物质；这里，钛酸丁酯与乙酸酐的质量比处于4/3～5/3之间；

步骤S2、将固态物质以及悬浮颗粒分别加入到水中，形成混合物；然后在保护气体的保护下，向混合物中加入硝酸，形成中间物；

步骤S3、将中间物加热到60～80℃，然后，在经保温和冷却后，将中间物的pH值调整到8-10之间，使中间物中产生絮状沉淀；

步骤S4、将絮状沉淀过滤下来，经干燥，得到活性悬浮滤料。

本发明上述的活性悬浮滤料的制备方法中，所述步骤S2包括：

将固态物质加入到水中，固态物质与水的质量比处于1/30～1/40之间；

再向水中加入悬浮颗粒，形成所述混合物，其中，悬浮颗粒与加入有固态物质的水的质量比为1/10～1/20之间。

本发明上述的活性悬浮滤料的制备方法中，在所述步骤S2中，硝酸与混合物的质量比处于1/25～1/30之间，硝酸的浓度为40wt％-60wt％。

本发明上述的活性悬浮滤料的制备方法中，所述悬浮颗粒为锰砂、活性氧化铝、活性碳粉、活性氧化镁、膨胀珍珠岩、PE泡沫粒子中的一种或几种。

本发明上述的活性悬浮滤料的制备方法中，所述保护气体为H₂S、氮气或惰性气体。

本发明还提出了一种活性悬浮滤料，该活性悬浮滤料通过如上所述的制备方法制备出。

本发明通过活性悬浮滤料的制备方法制备出了一种能够长期使用，水处理效果好的活性悬浮滤料；本发明生产工艺容易控制，经济实用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例3的试样3的SEM图。

具体实施方式

本发明要针对的技术问题是：现有的没有经过改性的滤料无法有效地去除水中的有机物，而与活化剂混合的滤料由于活化剂过小、难以回收，而无法长期使用，需要定期地更换滤料，增加了污水处理的运营成本。申请人研究了现有技术后，提出了解决该技术问题的技术思路，通过采用纳米材料对普通滤料进行改性，使得改性后的滤料同时具有普通滤料稳定的化学性能，以及纳米材料的活化能力；同时，也由于纳米材料与普通的滤料结合成一个整体，这样，本发明的活性悬浮滤料与水污染物的接触面积就会更大，对水处理的效果就会更佳。