CN101658784A - 井水消毒除铬固体复合过滤吸附球 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种井水消毒除铬固体复合过滤吸附球，用于井水的除铬消毒净化处理。本发明具有以下优点：(1)在处理过程中不需进行pH值调整，减少了水处理的成本和步骤。(2)无毒、无害、稳定性好，不影响原水组成，不破坏原水的有益组分。(3)除铬效率高，兼有杀菌、过滤作用。(4)不同的规格可适应不同场所，应用广泛，使用方便。(5)使用膨润土、硅陶土作为原料，降低了生产成本。

Description

井水消毒除铬固体复合过滤吸附球

技术领域

本发明涉及一种井水消毒除铬固体复合过滤吸附球，由纤维素、聚六亚甲基胍、壳聚糖、硫代乙醇酸、膨润土、乙酸酐、醋酸、硅陶土经搅拌混合、巯基化反应、聚合反应、多次复固吸附压型、烘干、冲洗、煅炼成镂空球等工艺，制成井水消毒去除铬的固体复合过滤吸附球。铬是人体内需要的极微量元素，但不是必需的。当六价铬含量超过0.1mg/L时，就可能导致人体中毒。它刺激，腐蚀皮肤粘膜及消化系统，并在人体内蓄积，甚至导致消化道曲癌症。大量摄入铬盐可能引起口腔、食道和胃肠的坏死，肝肾心肌脂肪性变，严重者波及中枢神经系统而很快死亡。国家饮用水卫生标准规定不超过0.05mg/L，而优质水的六价铬最好趋近于零。地下水中铬的含量一般极微，但由于工业废水的污染，或地质背景所致，使部分地区地下水的含铬量剧增，可达到0.2～0.7mg/L，大大超过饮用水卫生标准。铬的工业用途很广，主要有金属加工、电镀、制革行业，这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源。除了工业污染的原因，部分地区由于地质等原因，造成地下水中铬的含量超过规定值。目前在饮用水除铬方面，大多借鉴工业废水除铬处理技术，然而两者的水质、使用目的、技术要求、处理标准等方面有较大的差异，在实际应用中不够理想。因此，人们一直希望能有一种安全可靠的、消毒过滤吸附复合功能的、井水消毒除铬剂。

背景技术

本发明的目的在于提供一种安全可靠的井水消毒除铬固体复合过滤吸附球，在不需化学反应和化学药品的基础上，通过吸附富集原理，能够将超过生活饮用水卫生规范标准的井水，转换成符合《生活饮用水卫生规范》的生活用水，以减少某些地区由于工业污染或地质原因导致的地下水铬含量高，而给当地居民造成的危害。为国家和百姓增加了可利用的水源，减少了由于疾病造成的巨大经济损失。该井水消毒除铬固体复合过滤吸附球，过滤吸附除铬效果显著，稳定性好，工艺简单，成本低，使用方便，应用广泛。属于无毒、无害、无刺激、无腐蚀性、食品级的，环保型的井水消毒除铬固体复合过滤吸附球。

发明内容

本发明的要点在于选择合适的组分，并经搅拌混合、巯基化反应、聚合反应、多次复固吸附压型、烘干、冲冼、煅炼成镂空球等工艺，制成井水消毒去除铬的固体复合过滤吸附球。

本发明选择的配方如下(组分及其重量百分比％)：纤维素20.0-30.0、膨润土0.8-0.9、聚六亚甲基胍0.1-0.3、壳聚糖20.0-22.0、硅陶土7.0-8.0、硫代乙醇酸10.0-12.0、乙酸酐40.0-60.0、醋酸0.2-0.4。

由于醋酸具有较强的配位能力和纤维素基体含有极性羟基的结构特点，形成的巯基纤维素(SC)具有还原性强、有效比表面积大、表面疏水性等特点，纤维素经聚合成高聚物，不溶于水，作为巯基吸附的固定基质。硅陶土经400-600℃灼烧而成，比一般吸附剂的面积大，在水中具有离子交换性能。而将耐高温的高分子聚合物聚六亚甲基胍，作为主要的消毒组分，加入到混合物中，灼烧成具有抗菌作用的活性过滤材料，具有吸附各类细菌、病毒，从而抑制和干预了细菌、病毒的酶系统和分裂功能，使细菌、病毒的繁殖功能丧失，达到活性过滤，协助消毒净化水的目的。随着壳聚糖膨润土质量比的增加，复合吸附剂的Cr(VI)去除率和吸附容量增加。因此，在吸附中，壳聚糖起着主要作用。当壳聚糖与膨润土质量比小于0.04时，去除率和吸附容量变化幅度较大。而在质量比大于0.04之后，变化幅度变缓。一般情况下，复合吸附剂可以发生共同吸附，多组分的吸附剂比单组分的吸附剂的吸附容量大；再者，负载在大表面积膨润土上的壳聚糖分子中的活性基团能更高效地与Cr(VI)作用加快吸附平衡速度；将廉价的膨润土与壳聚糖结合可以大幅度减少壳聚糖的用量、降低成本。实验结果表明，复合吸附剂用于处理Cr(VI)溶液时，取得了比较好的效果。用2％的醋酸溶液缓慢溶解壳聚糖。配制成不同质量浓度的壳聚糖溶液。加入膨润土.调成糊状。使之充分浸润。即得润土负载壳聚糖的固体复合吸附剂。再与活性过滤材料相加制成一种安全可靠的、具有消毒过滤吸附复合功能的、井水消毒除铬球。

本发明产品的制备方法是：

1).将硫代乙醇酸、乙酸酐、醋酸、纤维素混合并进行巯基化反应，成巯基纤维；

2).用2％的醋酸溶液缓慢溶解壳聚糖，配制成不同质量浓度的壳聚糖溶液，加入膨润土.调成糊状，使之充分浸润，即得润土负载壳聚糖的固体复合吸附剂；

3).将上述的1)巯基纤维和2)固体复合吸附剂及配方比例的硅陶土、按比例调配，模具成型；

4).分四煅不同温度进行多次复固煅烧，每次达120℃时，入聚六亚甲基胍中进行复固吸附；

5).再分四次进行45℃多次复固热烘，冷却；无菌检验，合格后入库。

本发明同已有的井水消毒除铬固体复合过滤吸附球相比具有以下优点：(1)在处理过程中不需进行pH值调整，减少了水处理的成本和步骤。(2)无毒、无害、稳定性好，不影响原水组成，不破坏原水的有益组分。(3)除铬效率高，兼有杀菌、过滤作用。(4)不同的规格可适应不同场所，应用广泛，使用方便。(5)使用膨润土、硅陶土作为原料，降低了生产成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明：

按照下表所列数据(重量百分比％)及其所述步骤进行配置：

配方一：

纤维素                20.0-30.0

膨润土                0.8-0.9

聚六亚甲基胍          0.1-0.3

壳聚糖                20.0-22.0

硅陶土                7.0-8.0

硫代乙醇酸            10.0-12.0

乙酸酐                40.0-60.0

醋酸                  0.2-0.4

                                        

配方二：

纤维素                22.0-30.0

膨润土                0.85-0.9

聚六亚甲基胍          0.15-0.3

壳聚糖                20.2-22.0

硅陶土                7.2-8.0

硫代乙醇酸            10.5-12.0

乙酸酐                45.0-60.0

醋酸                  0.28-0.35

                                           

配方三：

纤维素                20.0-28.0

膨润土                0.8-0.88

聚六亚甲基胍          0.1-0.25

壳聚糖                20.0-21.8

硅陶土                7.0-7.8

硫代乙醇酸            10.0-11.8

乙酸酐                40.0-55.0

醋酸                  0.25-0.32

                                           

配方四：

纤维素                22.0-28.0

膨润土                0.82-0.88

聚六亚甲基胍          0.15-0.25

壳聚糖                20.5-21.5

硅陶土                7.2-7.8

硫代乙醇酸            10.5-11.5

乙酸酐                45.0-55.0

醋酸                  0.28-0.40

                                            

                                             。

Claims (2)

1、本发明涉及一种井水消毒除铬固体复合过滤吸附球，其特征在于具有如下的配方(组分及其重量百分比％)：纤维素20.0-30.0、膨润土0.8-0.9、聚六亚甲基胍0.1-0.3、壳聚糖20.0-22.0、硅陶土7.0-8.0、硫代乙醇酸10.0-12.0、乙酸酐40.0-60.0、醋酸0.2-0.4。

2、一种权利要求1所述井水消毒除铬固体复合过滤吸附球的制备方法，其特征在于具有如下的步骤：

1).将硫代乙醇酸、乙酸酐、醋酸、纤维素混合并进行巯基化反应，成巯基纤维；

2).用2％的醋酸溶液缓慢溶解壳聚糖，配制成不同质量浓度的壳聚糖溶液，加入膨润土.调成糊状，使之充分浸润，即得润土负载壳聚糖的固体复合吸附剂；

3).将上述的1)巯基纤维和2)固体复合吸附剂及配方比例的硅陶土、按比例调配，模具成型；

4).分四煅不同温度进行多次复固煅烧，每次达120℃时，入聚六亚甲基胍中进行复固吸附；

5).再分四次进行45℃多次复固热烘，冷却；无菌检验，合格后入库。