CN103285665A - 一种纤维过滤料 - Google Patents
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Abstract
一种纤维过滤料，是复合纳米碳纤维制成的纤维过滤料，由纤维丝束和核组成，纤维丝束固结在核的中心，核两边纤维丝束长度相等或不等，复合纳米碳纤维丝束是具有蜂窝状微孔结构纳米级的碳微粉与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片熔融纺丝而制成的。具备过滤精度高、滤速高、纳污量大的特点外，还具备除油、除臭、除重金属离子、脱色、杀菌等多种功能，反冲洗效果更好、其寿命更长，能广泛应用于工业含油废水、市政污水、食品加工废水、水产养殖循环水，印染废水、景观水等，各种性能指标优点突出。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种纤维过滤料，是由复合纳米碳纤维制成的纤维过滤料，用于分离水中的各种悬浮物，特别是用于含油水中悬浮物杂质及重金属离子的分离，属于水处理技术领域。
【背景技术】
传统的过滤工艺常用的过滤材料有石英砂，无烟煤，陶粒等，多为固体颗粒滤料，这种过滤料由于比表面积小，纳污量也小，过滤速度慢，由于颗粒不可能很小，过滤精度也低。
纤维过滤料的出现极大地提高了滤料的比表面积，纤维丝也可做得很细，提高了过滤速度的同时也提高了过滤精度，如CN2636951Y旋翼式纤维过滤料等，但这类纤维过滤料对水质的适应能力差，如含油量大于5％的油田工业污水，用纤维过滤料来过滤，反冲洗效果差，易失效。
改性纤维过滤料由此应运而生，如目前油田常用的改性纤维球，由于改性纤维丝是用防油涂料涂覆在纤维丝上烘干而成，防油层经多次反冲洗就会失去，寿命不长，更换新的改性纤维球周期短，成本高，更无法分离重金属离子。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种水处理用的复合纳米碳纤维丝束材料制成的纤维过滤料，除了具备纤维过滤料的特点，还应具备除油、除臭、除重金属离子、脱色、杀菌等多种功能，反冲洗效果更好、其寿命更长，能广泛应用于工业含油废水、市政污水、食品加工废水、水产养殖循环水，印染废水、景观水等。
本发明为了达到上述的目的，在对比旋翼式纤维过滤料的基础上，发明了一种纤维过滤料，由复合纳米碳纤维丝束和核组成，复合纳米碳纤维丝束固结在核的中心，核两边纤维丝束长度相等或不等，其特征在于：复合纳米碳纤维丝束是由采用纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新技术，制成的具有蜂窝状微孔结构碳，粉碎成具有蜂窝状微孔结构纳米级的碳微粉，与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片熔融纺丝而制成的，每一根复合纳米碳纤维都呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构。
上述的纤维过滤料，其特征在于核的形状为圆球形，椭圆球形，旋翼形，其它多面体形中的一种。
【附图说明】
附图1：二边相等的旋翼式复合纳米碳纤维过滤料。
附图2：二边不等的旋翼式复合纳米碳纤维过滤料。
附图3：单边的旋翼式复合纳米碳纤维过滤料。
附图4：二边相等的球形复合纳米碳纤维过滤料。
附图5：二边不等的球形复合纳米碳纤维过滤料。
附图6：单边的球形复合纳米碳纤维过滤料。
附图1所示为本发明的实施例。
【具体实施方式】
下面结合附图1对本发明的实施例作进一步的说明：二边相等的旋翼式复合纳米碳纤维过滤料，是用复合纳米碳纤维丝束做成的，具体的是取毛竹为原料，采用了纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新技术，生成的竹碳，具有的微孔更细化和蜂窝化，然后将竹碳粉碎成纳米级碳粉，再与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片熔融纺丝，复合纳米碳纤维丝都呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构，多根单丝合并制成丝束，用塑料热压固结成核，剪切成二边相等的旋翼式复合纳米碳纤维过滤料。
复合纳米碳纤维过滤料因其构成的特殊性，使其具有纤维过滤料和纳米碳的双重特点：
1.具有比表面积大、过滤精度高、滤速高、截污量大、能形成理想的滤床、孔隙可调的优点。
2.具有能有效地去除(吸附)水中呈分散的悬浮油，对污水中的Cu、Hg、Mn、Ba等大多数有毒重金属离子有良好的吸附固定作用，还可以作为沉淀剂的载体，吸收污水中大量的含砷、磷、氮盐类物质，向富营养化湖水投加富含优势菌，复合纳米碳纤维能使水体浊度值明显降低，极短的时间内可以使水体变清，从而达到恢复水体美观功能的作用。
3.具有适应不同介质能力强、反冲洗效果好、滤床利用率大、吸附功能持久良好、洗涤耐久性强的优点。
4.对比试验：配置为40g/L的粉煤灰原水，在相同过滤试验装置上放置等量的500g复合纳米碳纤维过滤料或现在生产的旋翼式纤维过滤料进行过滤，出水在SGZ数显浊仪测定读数平均值为：复合纳米碳纤维过滤料(灰色)1.5NTU，旋翼式纤维过滤料(白色)3.2NTU。
复合纳米碳纤维过滤料(灰色)重金属离子去除率为80-90％，旋翼式纤维过滤料(白色)重金属离子去除率为20-30％。
在相同条件下的对比试验表明：复合纳米碳纤维过滤料比旋翼式纤维过滤料的过滤速度要高一倍左右，过滤精度也高一倍左右、反冲洗效果要更好、更节水，在含油量大于5％的污水处理中也具有出水质量好、滤料反冲洗还原性能好、使用寿命长，能去除重金属离子，各项性能指标优点突出。
Claims (2)
1.一种纤维过滤料，由复合纳米碳纤维丝束和核组成，复合纳米碳纤维丝束固结在核的中心，核两边纤维丝束长度相等或不等，其特征在于：复合纳米碳纤维丝束是由采用纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新技术，制成的具有蜂窝状微孔结构碳，粉碎成具有蜂窝状微孔结构纳米级的碳微粉，与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片熔融纺丝而制成的，每一根复合纳米碳纤维都呈内外贯穿的蜂窝状微孔结构。
2.按权利要求1所述的纤维过滤料，其特征在于：核的形状为圆球形，椭圆球形，旋翼形，其它多面体形中的一种。
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