[发明专利]一种基于可重复利用改性多孔陶瓷材料的污水处理方法

权利要求书

1.一种基于可重复利用改性多孔陶瓷材料的污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，制备改性多孔陶瓷材料：

步骤1-1，选用合适的多孔陶瓷基质材料；该材料耐高温上限不低于1200℃、开口气孔率不低于60％、耐强酸和强碱的多孔陶瓷，将多孔陶瓷清洗干净、晾干备用；

步骤1-2，制备多孔陶瓷改性连结吸附剂溶液；选取合适的水溶性有机物质作为连结剂，将选取的连结剂粉碎混匀；将混匀的连结剂溶解于浓度为2.0-3.5mol/L的硫酸溶液中，混合均匀备用；所述混合溶液中连结剂的质量浓度为15％-30％，待用时间不超过0.5小时；作为连结剂的水溶性有机物质包括淀粉、糊精、动物明胶、海藻凝胶、壳聚糖凝胶、葡萄糖基树脂凝胶其中的一种或两种以上的组合；

步骤1-3，进行多孔陶瓷材料的改性处理；将选取好的多孔陶瓷材料，浸泡于步骤1-2改性连结剂溶液中，溶液水温升温至50-80℃，保持改性溶液为紊流状态，进行多孔陶瓷的改性处理，处理时间不低于1小时；然后取出改性处理后的多孔陶瓷，80-150℃烘干3小时以上，备用；

步骤2，改性多孔陶瓷进行重金属污水吸附处理：首先评估污水性质及改性多孔陶瓷需求量；再调整污水pH条件至适宜吸附的范围，水温维持在室温以上；应用改性多孔陶瓷材料进行重金属污水的吸附处理，取出吸附饱和的改性多孔陶瓷材料；

步骤3，吸附饱和的改性多孔陶瓷高温煅烧再生处理与循环利用：

步骤3-1，高温煅烧处理；将重金属吸附饱和的改性多孔陶瓷置于高温可控温处理设备中，在600-900℃范围内进行煅烧处理，煅烧时间为3-5小时；

步骤3-2，清灰处理；待高温煅烧后的改性多孔陶瓷冷却后，将其取出于振动筛上进行清灰处理；改性多孔陶瓷有机连结吸附剂煅烧灰化后，连同其上所吸附的重金属污染物，全部随灰分物质而掉落下来，而煅烧清灰后的多孔陶瓷材料得以完整地再生，重新进行改性处理并用于重金属污水的吸附处理，进行循环利用。

2.根据权利要求1所述的一种基于可重复利用改性多孔陶瓷材料的污水处理方法，其特征在于，步骤2，改性多孔陶瓷进行重金属污水吸附处理过程如下：

步骤2-1，评估污水性质及改性多孔陶瓷需求量；检测分析重金属污水的性质，包括其pH值、重金属的种类及其含量、污水总量指标，评估污水中所含有的重金属总质量，按照重金属总质量500-1500倍的需求，准备足量改性多孔陶瓷；如果改性多孔陶瓷需求量过大难以满足，按照陶瓷材料重新改性和循环利用的过程进行分批处理；

步骤2-2，调整污水pH条件至适宜范围；根据所处理重金属类型及吸附连结剂类型的不同，将污水pH调整至合适范围，将水温维持在室温以上；

步骤2-3，应用改性多孔陶瓷材料进行重金属污水的吸附处理；将足量的改性多孔陶瓷材料投入污水中，浸泡于水面以下，维持水流呈紊流状态，进行重金属的吸附处理，吸附处理时间不少于100分钟；

步骤2-4，取出吸附饱和的改性多孔陶瓷材料；当改性多孔陶瓷对于重金属污水的吸附处理已经达到饱和后，取出晾干，进行改性多孔陶瓷的再生处理；如果重金属污水已经达标，即可排放，否则重复步骤2-1～2-3，直至重金属污水达标为止。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于可重复利用改性多孔陶瓷材料的污水处理方法，其特征在于，还包括灰分重金属物质的安全处理过程：改性多孔陶瓷吸附饱和重金属后高温煅烧过程中掉落的灰分物质，以及冷却后振动清灰过程中所掉落的灰分物质，集中处理，作为重金属矿石原料进行回收利用，或者作为特定用途的建筑材料，用于水泥制作、路基填料材料进行利用，或者进行安全卫生填埋处理；不能丢弃而造成二次污染。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于可重复利用改性多孔陶瓷材料的污水处理方法，其特征在于，步骤1-1，选用合适的多孔陶瓷基质材料是规则形状的块体状或者不规则的颗粒状；若选用不规则的颗粒形状多孔陶瓷时，其平均粒径不小于2毫米。