[发明专利]一种超轻污泥陶粒净水材料的制备方法

说明书

一种超轻污泥陶粒净水材料的制备方法，属于水净化材料领域，包括下述工艺步骤：将污泥陶粒用盐酸溶液进行表面处理，干燥煅烧后得表面处理污泥陶粒；以钛酸正丁酯、硝酸锶、有机溶剂和其他盐类制备出钛锶溶胶；将表面处理污泥陶粒和钛锶溶胶在常温下搅拌至形成凝胶，干燥煅烧后即制得超轻污泥陶粒净水材料。用该方法制备出的超轻污泥陶粒净水材料具有比表面积大、堆积密度低、气孔率高、筒压强度高的特点，并具有强大的吸附‑分解污染物的能力，适用于多种水污染治理过程。

技术领域

本发明属于水净化材料领域，具体涉及一种超轻污泥陶粒净水材料的制备方法。

背景技术

污泥陶粒具有材质轻、比表面积大、吸附悬浮能力强的特点，并具有耐磨、耐冲刷、微孔多、截污能力强、化学性能稳定等优点，是水厂、滤池和炼油厂滤油池较理想的过滤材料。污泥陶粒产品能处理可生化的有机工业废水、工业杂排水、微污染水源等。污泥陶粒可重复使用，最后废弃时可填埋，填埋之后又可形成新的土壤和页层，不会破坏环境，是一种优良的绿色过滤材料。水处理材料的发展趋势是高活性、长寿命、易回收、易再生，同时具有上述多种功能的材料必然会在实际过程中获得更广泛的应用。为了提高水处理效率，在处理污水过程中要求水处理材料与水充分接触，以完全发挥材料的处理能力。轻质水处理材料正获得人们的广泛关注，而轻质污泥陶粒是其中的重要种类。

常规的轻质污泥陶粒只是能够吸附和截留水中的有机污染物，在污染物吸附饱和后就不能继续使用，而必须回收再生，这种材料特性不利于连续生产模式。光催化污染净化技术可以有效去除绝大多数种类的有机污染物，是一种先进氧化污染治理技术。在能够激发光催化剂的有效光源的照射下，光催化氧化技术可以分解吸附的有机污染物，从而达到连续的吸附-降解过程。将光催化技术与轻质污泥陶粒相结合，具有重大的实际应用意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种超轻污泥陶粒净水材料的制备方法，该种材料除了吸附和截留水中的有机污染物，还能够降解水中绝大多数有机污染物。

本发明采用的技术方案是：一种超轻污泥陶粒净水材料的制备方法，包括下述工艺步骤。

（1）表面处理污泥陶粒的制备。

①将50g污泥陶粒与600mL的0.2mol/L盐酸溶液混合，将混合物加热至93℃，保温4h，冷却，过滤，得到固体物A。

②将固体物A在160℃干燥12h，然后在900℃煅烧3h，得到表面处理污泥陶粒。

（2）钛锶溶胶的制备。

①在烧瓶中依次加入300mL无水乙醇、6~11g乳化剂NP-8、19~26mL钛酸正丁酯、10~15mL乙二醇、3~6mL磷酸三丁酯，将混合物加热至65℃，保温30min，得到溶液A。

②在100mL去离子水中加入8~10g硝酸锶、3~5g硫代硫酸钠、2~3g醋酸钠，搅拌至形成溶液B。

③将溶液A和溶液B混合，搅拌均匀，加热至65℃，保温30min，得到钛锶溶胶。

（3）凝胶陶粒的制备。

将表面处理污泥陶粒和钛锶溶胶混合，在常温下搅拌至形成凝胶，继续陈化放置2h，得到凝胶陶粒。

（4）超轻污泥陶粒净水材料的制备。

将凝胶陶粒在110℃干燥12h，然后在700~850℃煅烧2~3h，即制得超轻污泥陶粒净水材料。

其中，（1）中所用污泥陶粒的主要指标为：粒径5~9mm，堆积密度300~380kg/m³，筒压强度4.5~5.0Mpa。