CN101559989B

CN101559989B - 一种与微孔陶瓷配合使用的粉末状水处理材料的制备方法

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Publication number: CN101559989B
Application number: CN2009101456862A
Authority: CN
Inventors: 黄樟焱
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2029-05-15
Also published as: CN101559989A

Abstract

一种与微孔陶瓷配合使用的粉末状水处理材料的制备方法：a.采用水力旋流分离措施和/或过筛分离措施控制粉末状水处理材料的粒度；b.采用等离子体对粉末状水处理材料进行电磁处理；c.采用微波对粉末状水处理材料进行辐照处理；d.所述粉末状水处理材料至少包括粉末活性炭、粉末硅藻土、粉末沸石、粉末浮石、粉末石英、粉末活性氧化铝、粉末活性氧化镁和混凝剂其中的一种。采用本发明方法制备的粉末状水处理材料与水充分混合后，再用微孔陶瓷对混合液进行过滤，能显著延缓微孔陶瓷堵塞，使微孔陶瓷的使用寿命提高20倍以上，此外，还能强化粉末状水处理材料对水中污染物的吸附和粘附能力。

Description

一种与微孔陶瓷配合使用的粉末状水处理材料的制备方法

技术领域

本发明涉及水处理技术，尤其涉及一种与微孔陶瓷配合使用的粉末状水处理材料的制备方法。

背景技术

粉末状水处理材料(例如粉末活性炭、粉末硅藻土等)因颗粒很小，用于水处理时可以与水充分接触，材料的有效利用率几乎达到百分之百。但是，粉末状水处理材料与水混合后成为混合液，再用过滤材料(例如微孔陶瓷)对混合液进行过滤时，过滤材料特别容易堵塞。所以，公知技术的净水器滤芯中，为了避免粉末状水处理材料引起过滤材料堵塞，一般都采用粒状水处理材料(例如20目～40目的粒状活性炭等)，而不采用粉末状水处理材料。

粒状水处理材料在进行水处理时，颗粒的表面和近表面与水接触，具有较好的净化效果，然而，其颗粒内部的材料所起的净化效果却很小，所以粒状水处理材料的有效利用率很低。

如果对粉末状水处理材料进行适当处理，经处理后的水处理材料与水充分混合成为混合液，再用微孔陶瓷对混合液过滤，能使微孔陶瓷的使用寿命显著提高，即能够显著延缓微孔陶瓷堵塞，则该粉末状水处理材料的制备方法或处理方法的价值不言而喻。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种与微孔陶瓷配合使用的粉末状水处理材料的制备方法。

本发明为实现上述目的而采取的技术方案是：

a.采用水力旋流分离和/或过筛分离措施控制粉末状水处理材料的粒度，将粉末状水处理材料的粒度控制在60目～200目范围内；

b.采用等离子体对粉末状水处理材料进行电磁处理；

c.采用微波对粉末状水处理材料进行辐照处理；

d.所述粉末状水处理材料至少包括粉末活性炭、粉末硅藻土、粉末沸石、粉末浮石、粉末石英、粉末活性氧化铝、粉末活性氧化镁和混凝剂其中的一种。

所述水力旋流分离措施是：采用水力旋流器分离粉末状固体颗粒，从而获得需要的粉末颗粒粒度。

所述过筛分离措施是：采用两种孔径的筛网，即大孔筛网和小孔筛网；先用大孔筛网去除大于大孔筛网孔径的粉末状水处理材料，即产品是筛网之下的粉末状水处理材料；再用小孔筛网去除小于小孔筛网孔径的粉末状水处理材料，即产品是筛网之上的粉末状水处理材料。也可以先用小孔筛网去除小于小孔筛网孔径的粉末状水处理材料，然后再用大孔筛网去除大于大孔筛网孔径的粉末状水处理材料。通过上述措施可以将粉末状水处理材料的粒度控制在设定范围内。

所述粉末状和颗粒状用于区分水处理材料的颗粒大小，粉末状是指颗粒尺寸较小的状况，颗粒状是指颗粒尺寸较大的状况。为了定量地描述水处理材料的颗粒尺寸，一般采用颗粒的目数予以描述。目数越大，颗粒的尺寸越小，即颗粒的粒度越小；目数越小，颗粒的尺寸越大，即颗粒的粒度越大。

本发明技术中粉末状水处理材料的颗粒尺寸应足够小，不得大于60目，否则粉末状水处理材料与颗粒状水处理材料的区别不明显。

本发明技术中粉末状水处理材料的颗粒尺寸应足够大，不得小于200目，否则粉末状水处理材料的颗粒将进入微孔陶瓷的微孔中，堵塞微孔陶瓷。

所述等离子体电磁处理，是采用高压脉冲幅度为40kV～60kV、脉冲宽为1.5μS～3μS、重复频率为80MHz～120MHz的等离子发生器，将粉末状水处理材料置于等离子体发生区中，处理时间为40min～50min，处理时，粉末状水处理材料的含水量应控制在不大于8％的范围内。等离子体电磁处理的目的是对粉末状水处理材料的表面状态进行改性，使其亲水性能得到极大改善，同时其粘附和吸附性能也得到进一步提高。

所述微波辐照处理，是采用频率在1000MHz～4000MHz之间连续变化的微波对粉末状水处理材料进行辐照，处理时间为30min～40min；粉末状水处理材料在处理前的含水量控制在35％～45％范围内。微波是电磁波，其既具有电磁效应，又具有波的效应，粉末状水处理材料中的分子一旦获得能量而跃迁，就会成为亚稳态状态，这时的分子状态极为活跃，粉末状水处理材料由此而得到活化。

经等离子体电磁处理和微波辐照处理后的粉末状水处理材料，具有很强的吸附和粘附水中容易堵塞微孔陶瓷的物质的特性，这些容易堵塞微孔陶瓷的物质与粉末状水处理材料结合后的颗粒尺寸将大于微孔陶瓷的孔径，并且其本身既亲水又疏松，即本身不会堵塞也不会使微孔陶瓷堵塞。

采用本发明技术制备的粉末状水处理材料，由于去除了粉末状水处理材料中容易堵塞微孔陶瓷的微粒，并且粉末状水处理材料呈活化状态，其具有很强的吸附、粘附水中容易堵塞微孔陶瓷的物质的特性，所以，当这些粉末状水处理材料与原水充分混合成为混合液后，水中容易堵塞微孔陶瓷的物质就会和粉末状水处理材料结合，结合后的尺寸将大于微孔陶瓷的孔径(因为粉末状水处理材料的颗粒尺寸已经大于微孔陶瓷的孔径)，再用微孔陶瓷对这些混合液进行过滤，微孔陶瓷便不易堵塞。经试验验证，微孔陶瓷的使用寿命延长了20倍以上。

所述微孔陶瓷的过滤精度应不大于0.4微米，为了提高微孔陶瓷滤除细菌和滤除粉末状水处理材料的可靠性，微孔陶瓷的过滤精度优选不大于0.2微米。

本发明粉末状水处理材料的制备方法中，分离粉末状水处理材料以便获得所需的粒度(以下简称步骤a)、采用等离子体对粉末状水处理材料进行电磁处理(以下简称步骤b)，以及采用微波对粉末状水处理材料进行辐照处理(以下简称步骤c)，这3个步骤与次序无关，即下表中的6个方案(次序)均可使用：

序号

方案(次序)

1	①步骤a ②步骤b ③步骤c
		2	①步骤a ②步骤c ③步骤b
3	①步骤b ②步骤c ③步骤a
		4	①步骤b ②步骤a ③步骤c
5	①步骤c ②步骤b ③步骤a
		6	①步骤c ②步骤a ③步骤b

本发明技术的有益效果是：采用本发明技术制备的粉末状水处理材料，其与微孔陶瓷配合使用，能使微孔陶瓷的使用寿命延长20倍以上。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明进行详细描述，但应当理解这里的详细描述并不构成对本发明保护范围的限制。

实施例一：按下述步骤制备粉末状水处理材料：

1.分别对粉末活性炭、粉末硅藻土、粉末沸石、粉末浮石和粉末石英采用过筛分离措施进行分离，将其粒度控制在60目～200目范围内；

2.按85％的粉末活性炭、10％的粉末硅藻土、2％的粉末沸石、2％的粉末浮石和1％的粉末石英的重量配比方案进行配料，并将其充分混合；

3.将粉末状水处理材料干燥处理，使其含水量控制在不大于8％的范围内；

4.采用高压脉冲幅度为50kV，脉冲宽为2μS，重复频率为100MHz的等离子发生器，将粉末状水处理材料置于等离子体发生区中，处理时间为45min；

5.对粉末状水处理材料进行加湿处理，将含水量控制在35％～45％之间；

6.采用频率在1000MHz～4000MHz之间连续变化的微波对粉末状水处理材料进行辐照，处理时间为35min。

实施例二：按下述步骤制备粉末状水处理材料：

1.分别对粉末活性炭、粉末硅藻土、粉末沸石、粉末浮石、粉末石英和粉末活性氧化铝采用过筛分离措施进行分离，将其粒度控制在60目～200目范围内；

2.按90％的粉末活性炭、5％的粉末硅藻土、2％的粉末沸石、1％的粉末浮石和、1％的粉末石英和1％的粉末活性氧化铝的重量配比方案进行配料，并将其充分混合；

3.对粉末状水处理材料进行加湿或干燥处理，使含水量控制在35％～45％之间；

4.采用频率在1000MHz～4000MHz之间连续变化的微波对粉末状水处理材料进行辐照，处理时间为35min；

5.采用高压脉冲幅度为50kV，脉冲宽为2μS，重复频率为100MHz的等离子发生器，将粉末状水处理材料置于等离子体发生区中，处理时间为45min。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims

1.一种与微孔陶瓷配合使用的粉末状水处理材料的制备方法，其特征是：

a.将粉末状水处理材料的粒度控制在60目～200目范围内；

b.采用等离子体对粉末状水处理材料进行电磁处理；

c.采用微波对粉末状水处理材料进行辐照处理；

d.上述方法中的步骤a、步骤b和步骤c与次序无关。

2.根据权利要求1所述的一种与微孔陶瓷配合使用的粉末状水处理材料的制备方法，其特征是：控制粉末状水处理材料粒度的措施包括采用水力旋流措施或/和过筛分离措施。

3.根据权利要求1所述的一种与微孔陶瓷配合使用的粉末状水处理材料的制备方法，其特征是：在实施步骤b时所述粉末状水处理材料的含水量控制在不大于8％范围内。

4.根据权利要求1所述的一种与微孔陶瓷配合使用的粉末状水处理材料的制备方法，其特征是：在实施步骤c时所述粉末状水处理材料的含水量控制在35％～45％范围内。

5.根据权利要求1所述的一种与微孔陶瓷配合使用的粉末状水处理材料的制备方法，其特征是：实施步骤b的具体措施包括采用高压脉冲幅度为40kV～60kV、脉冲宽为1.5μS～3μS、重复频率为80MHz～120MHz的等离子发生器，将所述粉末状水处理材料置于等离子体发生区内，处理时间为40min～50min。

6.根据权利要求1所述的一种与微孔陶瓷配合使用的粉末状水处理材料的制备方法，其特征是：实施步骤c的具体措施包括是采用频率在1000MHz～4000MHz之间连续变化的微波对所述粉末状水处理材料进行辐照处理，处理时间为30min～40min。

7.根据权利要求1所述的一种与微孔陶瓷配合使用的粉末状水处理材料的制备方法，其特征是：所述微孔陶瓷的过滤精度不大于0.4微米。

8.根据权利要求1所述的一种与微孔陶瓷配合使用的粉末状水处理材料的制备方法，其特征是：所述粉末状水处理材料至少包括粉末活性炭、粉末硅藻土、粉末沸石、粉末浮石、粉末石英、粉末活性氧化铝和粉末活性氧化镁其中的一种。