CN105148609B - 一种亲水疏油滤料及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种亲水疏油滤料及其加工方法，本发明通过高效的技术上对制作的纤维丝进行了化学改进，加入了植物成分，使其处理性能发生了改变。本发明得到的亲水疏油滤料，跟普通的纤维球对比，改性纤维球丝径细，比表面积大，比表面积高达2500m²/g。由于纤维丝径细的特点，它叠加后滤层孔隙小，而叠加后滤层孔隙度在85％以上，对悬浮物的拦截作用比其他滤料都优秀。

Description

一种亲水疏油滤料及其加工方法

技术领域

本发明属于滤料技术领域，具体涉及一种亲水疏油滤料及其加工方法。

背景技术

植物纤维由不同的分生组织发育形成。木质部与韧皮部的纤维来源于原形成层或形成层。有些纤维则可由基本分生组织发生，这种将来发育成纤维的细胞，很早就停止横向分裂，而只有纵向伸长。维管束鞘中的纤维，一部分可由原形成层发生，另一部分则由基本分生组织形成。

棉纤维是棉花胚珠上表皮细胞伸长的部分。它的发育过程是：当棉花胚珠受精以后，胚珠表皮层上产生纤维的生毛细胞迅速伸长。此后，细胞壁也逐渐增厚，即在初生壁里面不断沉积含纤维素的次生壁。接近种子成熟时，原来成管状的纤维细胞，干瘪变扁，并发生扭曲，细胞壁内残留的原生质体也变干沉积。棉铃开裂以后，纤维细胞死亡，成为银白色的棉纤维。

纤维球滤料是由纤维丝扎结而成的。纤维球可有效地去除水中的悬浮物，并对水中的有机物、胶体、铁、锰等有明显的去除作用。纤维球滤料自80年代投入市场以来，在国内已有多年的应用历史，它以比表面积大、孔隙率高，截污量大、阻力损失小、滤速高、出水水质好而受到水处理业内人士的推荐。

纤维球广泛应用于循环水旁流过滤、生活水深度处理、锅炉给水处理、反渗透前置过滤，污水回用过滤。纤维球适用于油田含油污水回注的粗、中、精细过滤及油田、炼油厂污水的外排处理；纤维球适用于钢铁、热电、造船、造纸、化工、纺织，游泳池等各种工业用循环水和生活用水及其废水的回收利用过滤处理。纤维球过滤器适用于纯净水、海水、苦咸水淡化及集中供水工程、城市污水处理工程等水处理。

纤维球过滤器利用纤维球的特点可以过滤水中的各种杂质，达到干净水的目的，但是当水中含有大量的油污的时候，普通的纤维球滤料却不能起到理想的作用，由于普通纤维球滤料表面容易吸附油污，最终粘结在一起则达不到目的。虽然，在含油污水的处理中，纤维球滤料具有较好的除油能力。但由于纤维球滤料表面极强的亲油性，使其吸附油后不能冲洗干净，阻碍了纤维球滤料在含油污水过滤处理中的推广应用。于是，出现了改性纤维球滤料。对纤维球表面进行亲水疏油改性可解决此问题。改性后的纤维球滤料与含油污水接触时，先与水分子进行接触，在纤维球滤料表面形成一层水的保护膜，反冲洗时很容易被水冲洗下来。

加入植物成分的改性纤维球滤料可以在过滤含油水质中起到了举足轻重的作用，同时也发挥了普通纤维球滤料高效无二次污染的作用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种亲水疏油滤料及其加工方法。

为达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的，一种亲水疏油滤料的加工方法，包括如下步骤：

1)原料准备：准备90-95重量份的纤维丝、5-10重量份的棉籽壳；

2)棉籽壳的处理：

①将棉籽壳粉碎：按照1:8-10的重量比加入纯净水，用高速剪切乳化机处理10-20min，转速为8000-12000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为80-120MPa，处理次数为2-4次，得到膏状浆液；

②干燥：将步骤①得到的膏状浆液，烘干，过100目筛，得粉末；

3)将纤维丝成束，使纤维束夹紧拉直；

4)用超声波焊接头将纤维束间隔熔化形成熔结点，熔化的同时加入步骤2)得到的棉籽壳粉末，把熔结好的纤维束由传动装置输送；

5)用刀片进行切割形成相同规格的纤维滤料，以纤维滤料的熔结点为束缚点展开纤维束形成不同形状的纤维球，得到亲水疏油滤料。

本发明还涉及采用上述加工方法得到的亲水疏油滤料。

相比现有技术，本发明的优点在于：

1、高压微射流超微粉碎技术是国外近些年发展起来的性能优异的湿法超微粉碎技术，高压微射流超微粉碎设备可产生挤压力、剪切力、冲击力，经过液-液、液-固之间的高速撞击、高剪切、空穴作用等，使物料的分子结构发生变化。高压微射流超微粉碎设备可以做到纳米分散，细化效果可达0.lum甚至以下，压力高达100-200MPa，因此也称为纳米均质机或超高压均质机，具有颗粒粒径分布均匀、操作简单、无污染、可在线清洁消毒、可高效率进行细胞破壁等诸多优点。本发明采用高压微射流超微粉碎技术处理棉籽壳，可以充分断开棉籽壳的纤维，用得到的棉籽壳粉末加入纤维丝中，对纤维球滤料改性，具有很好的效果。

2、本发明通过高效的技术上对制作的纤维丝进行了化学改进，使其具有了亲水疏油的特性。不管改性纤维丝粘上纯油还是含油污水，遇水时水分子都能渗透到改性纤维丝表面，形成一层水膜，将纤维丝和油隔开；反洗时能将粘附在其表面的原油清洗干净，反洗再生性能特别好。

3、本发明得到的亲水疏油滤料，跟普通的纤维球对比，改性纤维球丝径细，比表面积大，比表面积高达2500m²/g。由于纤维丝径细的特点，它叠加后滤层孔隙小，而叠加后滤层孔隙度在85％以上，对悬浮物的拦截作用比其他滤料都优秀。因此对低渗透油藏的注入水处理尤为理想；对高悬浮物水的排放和回用有要求的过滤更加适用。滤前水质含油≤15mg/L、悬浮物≤10mg/L，滤后水质含油≤3mg/L，悬浮物≤1mg/L。

4、本发明得到的亲水疏油滤料，纤维球经过改性处理，对油及有机物的吸附能力增强；运行时滤层孔隙率沿水流方向逐渐减小，形成了比较理想的滤料上大下小的孔隙分布状态，过滤效果更好；滤速高，可达30-35m/h，滤料只需每年补5％左右，无需更换。

具体实施方式

下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1：

一种亲水疏油滤料的加工方法，包括如下步骤：

1)原料准备：准备90kg纤维丝、10kg棉籽壳；

2)棉籽壳的处理：

①将棉籽壳粉碎：按照1:8的重量比加入纯净水，用高速剪切乳化机处理20min，转速为8000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为120MPa，处理次数为4次，得到膏状浆液；

②干燥：将步骤①得到的膏状浆液，烘干，过100目筛，得粉末；

3)将纤维丝成束，使纤维束夹紧拉直；

4)用超声波焊接头将纤维束间隔熔化形成熔结点，熔化的同时加入步骤2)得到的棉籽壳粉末，把熔结好的纤维束由传动装置输送；

5)用刀片进行切割形成相同规格的纤维滤料，以纤维滤料的熔结点为束缚点展开纤维束形成不同形状的纤维球，得到亲水疏油滤料。

实施例2：

一种亲水疏油滤料的加工方法，包括如下步骤：

1)原料准备：准备95kg纤维丝、5kg棉籽壳；

2)棉籽壳的处理：

①将棉籽壳粉碎：按照1:10的重量比加入纯净水，用高速剪切乳化机处理10min，转速为10000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为100MPa，处理次数为2次，得到膏状浆液；

②干燥：将步骤①得到的膏状浆液，烘干，过100目筛，得粉末；

3)将纤维丝成束，使纤维束夹紧拉直；

4)用超声波焊接头将纤维束间隔熔化形成熔结点，熔化的同时加入步骤2)得到的棉籽壳粉末，把熔结好的纤维束由传动装置输送；

5)用刀片进行切割形成相同规格的纤维滤料，以纤维滤料的熔结点为束缚点展开纤维束形成不同形状的纤维球，得到亲水疏油滤料。

实施例3：

一种亲水疏油滤料的加工方法，包括如下步骤：

1)原料准备：准备92kg纤维丝、8kg棉籽壳；

2)棉籽壳的处理：

①将棉籽壳粉碎：按照1:10的重量比加入纯净水，用高速剪切乳化机处理15min，转速为12000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为80MPa，处理次数为3次，得到膏状浆液；

②干燥：将步骤①得到的膏状浆液，烘干，过100目筛，得粉末；

3)将纤维丝成束，使纤维束夹紧拉直；

4)用超声波焊接头将纤维束间隔熔化形成熔结点，熔化的同时加入步骤2)得到的棉籽壳粉末，把熔结好的纤维束由传动装置输送；

5)用刀片进行切割形成相同规格的纤维滤料，以纤维滤料的熔结点为束缚点展开纤维束形成不同形状的纤维球，得到亲水疏油滤料。

Claims (2)

1.一种亲水疏油滤料的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)原料准备：准备90-95重量份的纤维丝、5-10重量份的棉籽壳；

2)棉籽壳的处理：

①将棉籽壳粉碎：按照1:8-10的重量比加入纯净水，用高速剪切乳化机处理10-20min，转速为8000-12000r/min，然后用高压微射流超微粉碎设备于25℃进行处理，处理压力为80-120MPa，处理次数为2-4次，得到膏状浆液；

②干燥：将步骤①得到的膏状浆液，烘干，过100目筛，得粉末；

3)将纤维丝成束，使纤维束夹紧拉直；

4)用超声波焊接头将纤维束间隔熔化形成熔结点，熔化的同时加入步骤2)得到的棉籽壳粉末，把熔结好的纤维束由传动装置输送；

5)用刀片进行切割形成相同规格的纤维滤料，以纤维滤料的熔结点为束缚点展开纤维束形成不同形状的纤维球，得到亲水疏油滤料。

2.权利要求1所述的方法得到的亲水疏油滤料。