CN101333027B - 去除水中铁锰离子滤料的制备方法及其产品 - Google Patents

去除水中铁锰离子滤料的制备方法及其产品 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制备去除地下水中铁锰离子的滤料的方法，包括以下步骤：(1)将天然沸石用2-15％硫酸溶液浸泡后，水洗，烘干；(2)用氢氧化钠浸泡后，水洗至pH8，烘干；(3)烧结至温度300-900℃后，冷却；清水冲洗，备用；(4)加入0.3-25％的氢氧化钠溶液和7％-13％的高锰酸钾溶液浸泡；排掉氢氧化钠和高锰酸钾溶液；(5)用3-15％氨水溶液边浸泡边搅拌；(6)用清水冲洗至pH值为11，烘干，即得。本发明采用天然沸石为原料，经过高温烧结，活化改性，使其具有离子交换能力能够在不曝气的条件下去除地下水中的铁锰离子。经过再生后可以继续使用，成本低，效果明显，使用寿命长。

Description

去除水中铁锰离子滤料的制备方法及其产品
技术领域
本发明涉及一种去除水中杂质的过滤材料，尤其涉及一种去除地下水中铁锰离子的滤料及其制备方法，属于水处理工程领域。
背景技术
地下水是许多平原地区的饮用水来源。地下水中含有大量的铁锰离子，如不能有效滤去，会对人体健康造成严重的危害。现有的用于滤去地下水中铁锰离子的材料多为天然锰砂，在使用中需要曝气。传统天然锰砂受原水铁锰离子浓度的限制，对于高浓度含铁锰水不能发挥有效净化效果。此外，传统天然锰砂使用寿命多在2-3年就会失效报废，存在使用寿命短，去除地下水中的铁锰离子效率较低等缺陷，有待改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可有效去除地下水中铁锰离子的滤料，该滤料能够在不曝气的条件下去除地下水中的铁锰离子，经过再生后可以继续使用，成本低，效果明显，使用寿命长。
一种去除地下水中铁锰离子的滤料，其制备方法包括以下步骤：
(1)将天然沸石冲洗掉粉末后，用2-15％硫酸溶液浸泡后，水洗，烘干；
(2)用0.5-25％浓度氢氧化钠浸泡后，水洗至pH8，烘干；
(3)烧结至温度300-900℃后，冷却；清水冲洗，备用；
(4)放置在反应罐中加入0.3-25％的氢氧化钠溶液和7％-13％的高锰酸钾溶液浸泡24-72小时；排掉氢氧化钠和高锰酸钾溶液；
(5)用3-15％氨水溶液边浸泡边搅拌；
(6)用清水冲洗至pH值为11，烘干，即得。
上述制备方法，为了达到更好的技术效果，其中，步骤(1)中所述的天然沸石优选是粒径在0.5～2mm的天然沸石；
步骤(1)中将天然沸石用2-15％硫酸溶液浸泡的时间可根据情况而定，时间长一点或短一点均可，优选的，所述的浸泡时间为4-24小时，更优选为12小时。
步骤(2)中所述用0.5-25％浓度氢氧化钠浸泡的时间同样也可根据情况而定，时间长一点或短一点均可，优选的，所述的浸泡时间为4-24小时，更优选为12小时。
本发明采用天然沸石为原料，经过高温烧结，活化改性，使其具有离子交换能力能够在不曝气的条件下去除地下水中的铁锰离子。经过再生后可以继续使用，成本低，效果明显，使用寿命长。
具体实施方式
实施例1
1、选用天然沸石作为原料，粒径在0.5～2mm；
2、用清水冲洗掉粉末；
3、经过10％硫酸溶液浸泡12小时，水洗，烘干；
4、用15％浓度氢氧化钠浸泡12小时，水洗至pH8；
5、烘干；
6、烧结至温度600℃后，冷却；
7、清水冲洗；
8、将以上加工过的滤料放置在反应罐中加入15％的氢氧化钠溶液和10％高锰酸钾溶液浸泡36小时；
9、排掉氢氧化钠溶液和高锰酸钾溶液；
10、用8％氨水溶液，边浸泡边搅拌；
11、用清水冲洗到pH11，烘干，即为成品。
实施例2
1、选用天然沸石作为原料，粒径在0.5～2mm；
2、用清水冲洗掉粉末；
3、经过2％硫酸溶液浸泡24小时，水洗，烘干；
4、用0.5％浓度氢氧化钠浸泡24小时，水洗至pH8；
5、烘干；
6、烧结至温度900℃后，冷却；
7、清水冲洗；
8、将以上加工过的滤料放置在反应罐中加入0.3％的氢氧化钠溶液和7％高锰酸钾溶液浸泡72小时；
9、排掉氢氧化钠溶液和高锰酸钾溶液；
10、用3％氨水溶液，边浸泡边搅拌；
11、用清水冲洗到pH11，烘干，即为成品。
实施例3
1、选用天然沸石作为原料，粒径在0.5～2mm；
2、用清水冲洗掉粉末；
3、经过15％硫酸溶液浸泡4小时，水洗，烘干；
4、用25％浓度氢氧化钠浸泡4小时，水洗至pH8；
5、烘干；
6、烧结至温度300℃后，冷却；
7、清水冲洗；
8、将以上加工过的滤料放置在反应罐中加入25％的氢氧化钠溶液和13％高锰酸钾溶液浸泡24小时；
9、排掉氢氧化钠溶液和高锰酸钾溶液；
10、用15％氨水溶液，边浸泡边搅拌；
11、用清水冲洗到pH11，烘干，即为成品。
试验例1本发明铁锰滤料应用效果试验
一、试验材料：实施例1-3所制备的铁锰滤料；
二、试验方法及结果
1.过滤锰标液：
取试验材料(干滤料)300g(100g干滤料润湿后称重为137g)，装于直径为26mm玻璃管内，用500ml 3％NaOH溶液冲洗3h，再浸泡12h，用5000ml水冲洗。配制锰标液浓度约为9.0mg/L，滤速为6m/h水。滤后水水质情况见表1：
表1滤后水水质情况记录表
  锰标液过滤量(ml)   滤前水锰含量(mg/L)   滤后水锰含量(mg/L)   滤料过滤锰液能量(mg/kg)
  500   9.0   0.02
  1000   0.05
  2000   0.05
  12500   0.5
  88000   ＞4.0   3960
结论：滤料(干料)能量结论为3960mg/kg。按湿滤料计算，则能量为2890mg/kg。
2.过滤锰标液：
同上述方法，用试验材料(湿滤料)200g，装于直径为26mm玻璃管内，用600ml3％NaOH溶液冲洗4h，再浸泡16h，用4000ml水冲洗。配制锰标液浓度为2.0mg/L，滤速为6m/h水。滤后水水质情况见表2：
表2滤后水水质情况记录表
  锰标液过滤量(ml)   滤前水锰含量(mg/L)   滤后水锰含量(mg/L)   滤料过滤锰液能量(mg/kg)
  500   2.0   0.03
  12500   0.05
  17000   0.02
  21000   0.06
  29000   0.06
  47000   0.06
  57500   0.07
  锰标液过滤量(ml)   滤前水锰含量(mg/L)   滤后水锰含量(mg/L)   滤料过滤锰液能量(mg/kg)
  66500   0.07
  68000   4.0   0.08
  85000   0.08
  86000   3.0   0.07   1020
3.过滤铁标液：
同上述方法，试验材料(湿滤料)200g，于直径为26mm玻璃管内，用1500ml3％NaOH溶液冲洗2h，再浸泡4.5h，用6000ml水冲洗。配制铁(三价铁)标液浓度1.15mg/L，滤速6m/h。滤后水水质情况见表3：
表3滤后水水质情况记录表
  铁标液过滤量(ml)   滤前水铁含量(mg/L)   滤后水铁含量(mg/L)   滤料过滤铁液能量(mg/kg)
  1000   1.8   0.05
  3000   0.05
  5000   0.04
  7000   0.06
  11500   0.06
  12500   0.05
  15500   0.05   3550
结论：滤料(干料)能量结论为3550mg/kg，按湿滤料计算，则能量为3500mg/kg。

Claims (8)

1.一种制备去除地下水中铁锰离子的滤料的方法，包括以下步骤：
(1)、将天然沸石冲洗掉粉末后，用2-15％硫酸溶液浸泡后，水洗，烘干；
(2)、用0.5-25％浓度氢氧化钠浸泡后，水洗至pH8，烘干；
(3)、烧结至温度300-900℃后，冷却；清水冲洗，备用；
(4)、放置在反应罐中加入0.3-25％的氢氧化钠溶液和7％-13％的高锰酸钾溶液浸泡24-72小时；排掉氢氧化钠和高锰酸钾溶液；
(5)、用3-15％氨水溶液边浸泡边搅拌；
(6)、用清水冲洗至pH值为11，烘干，即得。
2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的天然沸石是粒径在0.5～2mm的天然沸石。
3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中将天然沸石用2-15％硫酸溶液浸泡的时间为4-24小时。
4.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中将天然沸石用2-15％硫酸溶液浸泡的时间为12小时。
5.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述用0.5-25％浓度氢氧化钠浸泡的时间为4-24小时。
6.按照权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述用0.5-25％浓度氢氧化钠浸泡的时间为12小时。
7.由权利要求1-6任何一项方法所制备得到的滤料。
8.权利要求7所述的滤料在去除地下水铁锰离子中的应用。
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