[发明专利]一种应用于旋流过滤器的纤维滤料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种应用于旋流过滤器的纤维滤料及其制备方法，包括以下质量比例的原料：苯甲酸、H3BTC、硝酸铜、纤维球、醋酸、乙醇和改性剂，其中苯甲酸：H3BTC：硝酸铜：纤维球为1:4:11:20，纤维球与改性剂的质量比为1:1。本发明采用上述一种应用于旋流过滤器的纤维滤料及其制备方法，改性之后的纤维球过滤吸附材料不仅可以过滤吸附核废水中SS悬浮物和较大颗粒物杂质，而且对于核废水中的核素铀亦可以达到较好的去除效果，进而省略了后续需要专门设置离子交换柱对核素进行去除的步骤，简化了核废水处理工艺，降低了核废水处理成本。

技术领域

本发明涉及过滤吸附材料技术领域，尤其是涉及一种应用于旋流过滤器的纤维滤料及其制备方法。

背景技术

目前，废水处理工艺中需要用到纤维球过滤器，其目的是过滤去除废水中的大颗粒杂质和SS悬浮物等，其内在的过滤材料大多采用纤维球过滤材料，但现有纤维球过滤材料的功能较为单一，仅仅起到了过滤作用。在核废水处理工艺中，纤维球过滤器过滤之后，仍须采用离子交换柱对其中的核素铀进行去除，而离子交换树脂的使用有很大弊端，比如老化、中毒、后续处理困难、二次污染较大等。

近年来，金属有机骨架化合物MOFs是备受关注且极具发展前景的多孔网状结构材料，它是由金属离子或簇和有机配体通过配位作用或者自组装而形成的，具有超大比表面积、高孔隙率、结构功能易于调节修饰等特点而被广泛应用，并且能够较好地对废水中多种污染物进行有效去除。HST是一种典型的MOFs化合物材料，具有良好的化学和水、热稳定性，一般采用1,3,5-均苯三甲酸(H3BTC)作为配体与铜盐进行反应制备而得。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于旋流过滤器的纤维滤料及其制备方法，改性之后的纤维球过滤吸附材料不仅可以过滤吸附核废水中SS悬浮物和较大颗粒物杂质，而且对于核废水中的核素铀亦可以达到较好的去除效果，进而省略了后续需要专门设置离子交换柱对核素进行去除的步骤，简化了核废水处理工艺，降低了核废水处理成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种应用于旋流过滤器的纤维滤料,包括以下质量比例的原料：苯甲酸、H3BTC、硝酸铜、纤维球、醋酸、乙醇和改性剂，其中苯甲酸：H3BTC：硝酸铜：纤维球为1:4:11:20，纤维球与改性剂的质量比为1:1。

优选的，所述改性剂由聚乙烯醇、甲基丙烯酸、全氟羧酸钠、硫酸酯、多羟基脂肪酰胺、聚乙二醇、去离子水按质量比1：2-5：1-2：2-4：0.5-3：1-4:1-2:14配制而成。

优选的，所述醋酸的浓度为30％。

一种应用于旋流过滤器的纤维滤料的制备方法，包括以下步骤：

(1)改性纤维球：将纤维球浸渍在质量浓度为30％的醋酸溶液中加热处理1小时，加热处理的温度为70℃，将处理后的纤维球用水洗净后，放入改性剂溶液中加热浸渍2小时，加热的温度为50℃，得到了改性纤维球；

(2)将苯甲酸与H3BTC的混合物与硝酸铜、改性纤维球一起进行水热反应，产物经过滤、洗涤、干燥得到应用于旋流过滤器的纤维滤料。

优选的，所述步骤(1)中的改性剂溶液的制备具体为：将聚乙烯醇、甲基丙烯酸、全氟羧酸钠、硫酸酯、多羟基脂肪酰胺、聚乙二醇、去离子水按质量比1：2-5：1-2：2-4：0.5-3：1-4:1-2:14混匀，配置成改性剂溶液。

优选的，所述步骤(2)中使用的苯甲酸和H3BTC将其溶解在乙醇中得到苯甲酸与H3BTC的混合物。

优选的，所述步骤(2)中的水热反应的温度为100℃～120℃，时间为24h～36h。