CN101905149A - 吸附水中有害物质的复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高效环保、能有效吸附水中多种有害物质的复合材料。其技术方案是：包括下列重量份的原材料：芳纶纤维6-10，质量浓度30-35%的硅酸钠水溶液12-18，膨胀珍珠岩20-30，膨胀蛭石15-25，硅藻土10-30，陶瓷纤维8-15，硅灰石纤维6-12，硬化剂为质量浓度30%的氯化镁水溶液5-10。本发明具有如下特点：采用多种具有吸附能力的有机和无机材料，可以吸附的物体也不同，因而具有广谱的过滤吸附性能，包括离子交换性能。材料采用低温化学硬化方法，不用高温烧结，节约能源，达到材料的硬度和强度要求。实验结果证实，本材料的硬度、强度大于陶粒，接近瓷沙，吸附性能远大于活性炭。
Description
技术领域
本发明涉及净化水材料技术领域，具体涉及一种吸附水中有害物质的复合材料。
背景技术
我国是个水资源短缺的国家，污水处理，废水再生是节约用水，节能减排的一个重要任务。水中的污染物主要有有机污染物，无机污染物，生物和微生物污染物，其中有的呈固体颗粒状，有的溶于水中呈离子或胶体状。目前常用的水处理方法，不外物理法（过滤，吸附）、化学法（氧化，中和...）、生物法（微生物净水）。过滤吸附是各种方法里必不可少的一步。常用的过滤吸附材料很多，如石英砂、陶粒、瓷沙、活性炭等。他们普遍存在的问题是：天然产品如石英砂，膨润土等价格低，但功能单一，大部分只能滤去颗粒状污染物，对于溶于水的离子污染物，如重金属离子，有机污染物等，作用有限；而人造的过滤材料，如陶粒、瓷沙、活性炭等，一般都要经过高温烧结，先要消耗大量能源，还对大气造成污染，特别是生产活性炭，还要破坏林木，而且他们的吸附能力也是比较单一。当前的水过滤吸附材料在性能上不能满足需要，迫切希望能有一种高性能的材料。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单、成本不高、能有效吸附水中多种有害物质的复合材料。
其技术方案是：包括下列重量份的原材料：芳纶纤维6-10，质量浓度30-35%的硅酸钠水溶液12-18，膨胀珍珠岩20-30，膨胀蛭石15-25，硅藻土10-30，陶瓷纤维8-15，硅灰石纤维6-12，硬化剂为质量浓度30%的氯化镁水溶液5-10。硬化原理是硅酸钠和氯化镁化学反应 ，生成氯化钠和不溶于水的氢氧化镁，二氧化硅。利用二氧化硅结晶时的立体交联作用，把材料中的各种物质粘接在一起。
所述原料中还包括下列重量份的原材料：硅烷偶联剂2-3，表面活性剂高级脂肪酸盐1.5-2.5。这两种物质的加入，是为了提高各种材料与粘接剂的浸润性，提高硬化后的强度。
所述原料中还包括凹凸棒石粉、膨润土、海泡石绒、凯夫拉纤维、硅砂的一种或几种，其用量在10-30。
本发明与现有技术相比较，具有如下特点：（一）采用复合材料，可以针对水中的污染物的复杂情况，采用多种具有吸附能力的有机和无机材料，由于这些材料的孔洞间隙尺寸不同，因此可以吸附的物体也不同，因而具有广谱的过滤吸附性能，包括离子交换性能。（二）材料采用低温化学硬化方法，不用高温烧结，在节约能源，减少污染，保护绿化的前提下，达到材料的硬度和强度要求。（三）采用人工造粒，可以任意控制颗粒大小，适应不同的需要。（四）针对性强，可以根据水中污染物的不同，调整配方，使材料更有针对性。（五）硬化剂采取了以盐场晒盐后的卤水为基础，添加部分氯化物的方法，为卤水的循环利用开辟了新的途径。实验结果证实，本材料的硬度、强度大于陶粒，接近瓷沙，吸附性能远大于活性炭。
具体实施方式
实施例1（原材料的单位是重量份），芳纶纤维15，质量浓度30%的硅酸钠溶液18，膨胀珍珠岩20，膨胀蛭石15，硅藻土15，陶瓷纤维8，硅灰石纤维6，质量浓度30%的氯化镁水溶液15。硅烷偶联剂2，表面活性剂1,该实施例主要应用于自来水厂的过滤后的有害物质的吸附。
实施例2（原材料的单位是重量份），芳纶纤维8，质量浓度30%的硅酸钠溶液22，膨胀珍珠岩30，硅藻土30，陶瓷纤维15，硅灰石纤维12，膨润土10，30%氯化镁水溶液18，硅烷偶联剂2，表面活性剂1.5，该实施例主要应用于居民区的中水处理。
实施例3（原材料的单位是重量份），芳纶纤维5，质量浓度30%的硅酸钠溶液18，膨胀珍珠岩25，膨胀蛭石20，硅藻土20，陶瓷纤维12，硅灰石纤维10，膨润土10，海泡石绒12，30%氯化镁水溶液，8，硅烷偶联剂3，表面活性剂硬脂酸钠1,5，。该实施例主要应用于景观水的净化。
实施例4，在实施例1的基础上添加凹凸棒石粉、膨润土、海泡石绒、硅砂等替换其中的硅藻土，膨胀蛭石。膨胀珍珠岩的一半，该实施例主要应用于含有重金属离子较多的电镀、印染等废水的处理。
上述实施例的制备可采用常温化学硬化方法。
主要生产工艺步骤是：进料、烘干、混料、造粒、常温化学硬化、洗涤去盐、干燥，筛分、包装等步骤。
Claims (3)
1.一种吸附水中有害物质的复合材料，其特征在于包括下列重量份的原材料：芳纶纤维6-15，质量浓度30%的硅酸钠溶液5-12，膨胀珍珠岩20-30，膨胀蛭石15-25，硅藻土10-30，陶瓷纤维8-15，硅灰石纤维6-12，质量浓度30%的氯化镁溶液12--18。
2.根据权利要求1所述的吸附水中有害物质的复合材料，其特征在于：所述原料中还包括下列重量份的原材料：硅烷偶联剂2-3，高级脂肪酸盐表面活性剂1.5-2.5。
3.根据权利要求1或2所述的吸附水中有害物质的复合材料，其特征在于：所述原料中还包括凹凸棒石粉、膨润土、海泡石绒、凯夫拉纤维、硅砂的一种或几种，其用量10-30。
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