[发明专利]浮油回收一体化装置及制备方法

说明书

本发明公开了浮油回收一体化装置，包括表面疏水的围笼和装载在表面疏水的围笼内的轻质浮油吸附颗粒；所述轻质浮油吸附颗粒为表面负载氧化锌纳米阵列的载体颗粒；所述载体颗粒为粉煤灰或珍珠岩颗粒。将载体颗粒和金属网采用种子负载并水热合成的方式在载体颗粒和金属网表面合成ZnO纳米阵列，对其改性后制得轻质浮油吸附颗粒和表面负载氧化锌纳米阵列的疏水改性金属网；组装后得到本发明的浮油回收一体化装置。本发明的浮油回收一体化装置只进油不进水，可以控制轻质浮油吸附颗粒的回收；制备简单、原料易得，使用方便，吸油效果好，回收简单并可反复使用。

技术领域

本发明涉及水环境治理技术领域，尤其涉及浮油回收一体化装置及制备方法。

背景技术

各种水体中的工业溢油问题是世界范围性的环境问题。轻质浮油由于其易扩散的特点，易在水面形成油膜，隔绝水与空气，造成水生动植物缺氧，导致严重的环境问题，需要采取有效的方式加以去除，以免对水生生物造成灾难性后果。因此，分离油水混合物对于环境保护具有至关重要的意义。现有技术主要包括化学消解和物理吸附两种。其中，化学消解方式是将油污暂时“溶解”，但是会在水中引入新的化学污染。物理吸附是绿色无污染的回收方法，主要是利用吸油毯和吸油棉回收浮油，但这种吸附材料的主要缺点是载体物质化学稳定性不高，后期处理也存在一定困难。采用疏水改性处理的轻质无机粒子进行浮油吸附回收是一种较为有效的方式，这种粒子主要组分是耐高温、耐酸碱的类陶瓷组分，使用安全性高、价格低廉，但能漂浮的无机轻质粒子通常为内部空心但表面光滑的闭孔结构，疏水性和比表面积均有限，导致浮油吸附能力不足。此外，分散使用的浮油吸附颗粒吸附浮油后需要进行人工打捞，遇风力较大的天气时，吸油颗粒的飘散问题增加了回收难度。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种浮油回收一体化装置及制备方法。能够方便、高效回收水面浮油并且能够反复使用。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的第一方面提供浮油回收一体化装置，包括表面疏水的围笼和装在表面疏水的围笼内的轻质浮油吸附颗粒；所述轻质浮油吸附颗粒为表面负载氧化锌纳米阵列的载体颗粒；所述载体颗粒为粉煤灰或珍珠岩颗粒。

优选的，所述轻质浮油吸附颗粒由以下方法制备：

(1)将醋酸锌溶于乙醇中，再加入载体颗粒，混合均匀后取出烘干，再浸入和烘干，循环处理，将处理后的载体颗粒焙烧得到表面负载ZnO晶种的轻质载体颗粒；

(2)将硝酸锌、六亚甲基四胺、聚乙烯亚胺溶于水中配制成溶液，所述溶液中硝酸锌、六亚甲基四胺、聚乙烯亚胺的浓度分别为25mM、25mM和2.5mM的溶液，将溶液加入密闭容器中，放入步骤(1)得到的表面负载ZnO晶种的轻质载体颗粒进行水热反应，反应结束后取出冲洗，烘干，焙烧得到表面负载ZnO纳米阵列的轻质载体颗粒；

(3)将步骤(2)得到的表面负载ZnO纳米阵列的轻质载体颗粒加入到质量分数1％的二甲基硅油丙酮溶液中，充分浸渍后分离出复合粒子，烘干后得到轻质浮油吸附颗粒。

优选的，所述载体颗粒的粒径大于100μm。

优选的，所述围笼由以下方法制备：用骨架材料制作成围笼的骨架，将金属网的表面负载氧化锌纳米阵列并改性处理，制成疏水改性金属网，作为蒙皮覆盖于骨架表面形成围笼；

更为优选的，所述金属网为不锈钢网或铝网，金属网的目数为400～500目。

优选的，所述骨架材料为不锈钢丝或铝丝。

优选的，所述表面负载氧化锌纳米阵列的疏水改性金属网由以下方法制备：

(1)将醋酸锌溶于乙醇中，再加入金属网，混合均匀后取出烘干，再浸入和烘干，循环处理，将处理后的载体颗粒焙烧得到表面负载ZnO晶种的金属网；