[发明专利]一种饮用水处理吸附剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种饮用水处理吸附剂的制备方法。

背景技术

长期以来，饮用含砷、氟、汞等重金属离子的水对人体健康的危害一直是被人们所关注的焦点。近年来的研究表明，长期饮用含较低浓度重金属离子的水会导致很多疾病的发生。随着工农业生产和城市现代化的迅速发展，环境污染日益严重，其中重金属离子在环境中只能改变形态或被转移、稀释、积累，却不能降解和彻底消除，威胁着人类饮水安全和健康。因此，如何消除水中的有害重金属是迫在眉睫的环境问题。

目前，处理重金属的方法有很多，包括混凝沉淀法、吸附法、氧化法、离子交换法、膜分离法、生物方法、光化学技术等。但是对于饮用水的处理，由于这些有害离子的含量通常很低，所以很多方法的应用受到限制，如混凝沉淀法更适合于污水处理；氧化还原法必须连续使用而且一些氧化剂对水也存在污染；生物法需要较长时间才能见效；离子交换法和膜分离法成本较高；光催化法依赖光源等设备而且制备催化剂成本较高。目前饮用水的处理方法以吸附法、反渗透和超滤膜为主。由于重金属离子的体积较小，如果采用反渗透和超滤膜就需要孔径非常小，这样出水量也会减小，供水出现问题，同时成本也会提高。吸附法简单有效，成本低，适用于重金属离子和砷、氟、汞等离子的消除。

沸石分子筛是一类含有大量有序微孔结构的硅铝酸盐，由于具有大的比表面积、良好的稳定性和择形性能而被广泛应用于诸多工业领域。硅铝分子筛因骨架结构中存在铝原子而带有负电荷，故离子交换性能成为硅铝分子筛的固有性能。在软化水质、去除有害金属、洗涤助剂、吸附脱水、催化剂等方面均得到了广泛的应用。

传统的分子筛合成工艺多为硅源、铝源与碱源溶液充分混合形成初始凝胶，经水热反应晶化得到固体，再经洗涤、干燥几个步骤完成。在晶体生长的水热反应过程中，大量的水作为溶剂，占据反应釜内大部分体积，使得单釜产量有限，且由于晶化过程需在高温下完成，大量溶剂的存在使单位产量的能耗较大。同时分子筛单独使用作用有限，无法满足人们的使用需求，因此需要进一步复合和改性以提高分子筛的使用领域和作用效率。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种饮用水处理吸附剂的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种饮用水处理吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将葡萄糖加入水中，搅拌至分散均匀，配制为葡萄糖浓度为45-55%的糖水溶液备用；

（2）将甘油和聚乙烯吡咯烷酮按质量比（40-45）：1混合后油浴加热至80-90℃，在300-320转/分下搅拌20-30分钟，至溶液分散完全，之后向其中加入0.5-1%质量分数的硝酸银，先保持温度搅拌10-15分钟，再升温至110-115℃搅拌2-3小时，最后冷却至室温，得纳米银溶胶备用；

（3）按质量比（1-1.5）：（3-4）：（45-55）将氢氧化钠、偏铝酸钠以及水混合搅拌至完全溶解，将此混合体系与导向剂溶液按质量比(1-1.3):1混合后继续搅拌60-120分钟，得初始凝胶，将其在真空下抽滤至无液体滴下，得到半干凝胶再置于反应釜中，升温至100-110℃，晶化5-6小时，完成后将所得产品用清水洗净并烘干，浸没于步骤2所得纳米银溶胶中，升温至65-75℃浸渍20-24小时，之后过滤收集固形产物，晾干后磨细过60-80目筛，得纳米银/沸石分子筛备用；

（4）将纳米银/沸石分子筛按固液比1：（8-10）g/mL加入到步骤1所得糖水溶液中，先升温至100-110℃，保温15-20分钟，之后取出分子筛在450-500℃下高温活化2-3小时，完成后自然降至室温；

（5）将步骤4所得活化后的分子筛按固液比1：（4-5）g/mL加入到甲苯溶液中，再向溶液中加入苯基三氯硅烷，升温至80-95℃，回流反应8-10小时，冷却至室温，经过滤后收集产物，用乙醇和清水反复洗净后烘干，即得本发明水处理吸附剂。

所述步骤3中导向剂溶液的配制方法为按质量比（5-5.5）：（1-1.2）：（35-40）：（15-18）将氢氧化钠、偏铝酸钠、水玻璃以及水混合后搅拌陈化10-12小时得到。

所述步骤4中纳米银/沸石分子筛与糖水溶液固液比为1：9g/mL。

所述步骤5中苯基三氯硅烷加入量为甲苯溶液体积的10-15%。

所述步骤5中清洗时先用乙醇洗涤2-3次，再用清水冲洗3-4次。