CN108129164A - 一种水质软化滤料及其制备方法 - Google Patents

一种水质软化滤料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108129164A
CN108129164A CN201711464416.9A CN201711464416A CN108129164A CN 108129164 A CN108129164 A CN 108129164A CN 201711464416 A CN201711464416 A CN 201711464416A CN 108129164 A CN108129164 A CN 108129164A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
filtrate
preparation
ceramic bead
demineralization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711464416.9A
Other languages
English (en)
Inventor
向文鉴
姜涵睿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
De Anyuan (tianjin) Environmental Protection Technology Co Ltd
Original Assignee
De Anyuan (tianjin) Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by De Anyuan (tianjin) Environmental Protection Technology Co Ltd filed Critical De Anyuan (tianjin) Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority to CN201711464416.9A priority Critical patent/CN108129164A/zh
Publication of CN108129164A publication Critical patent/CN108129164A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/82—Coating or impregnation with organic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
    • C02F5/105—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances combined with inorganic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/05—Conductivity or salinity
    • C02F2209/055—Hardness

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

本发明公开了一种水质软化滤料及其制备方法，在制备过程中，采用陶瓷珠为载体，通过搅拌加热浓缩使有效组分丙烯酸镁均匀包覆在陶瓷珠表面聚合而成，在使用该滤料进行水质软化反应时，丙烯酸镁催化水中的碳酸氢钙与碳酸氢镁脱氢通过核辅助结晶转化为碳酸盐纳米级晶体，悬浮于水中，从而使硬水得到软化。纳米晶体呈电中性，表面无强烈的化学键的结合，不会再次形成水垢，反应过后的水质得到充分软化，并且使用过的滤料上无钙盐和镁盐的附着，故无需进行再生反应，避免了常规滤料再生过程中产生的大量水耗电耗及盐耗，从而不会产生含盐废水，保护环境的同时还符合可持续发展的理念，具有很高的推广应用价值。

Description

一种水质软化滤料及其制备方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，更具体的说是涉及一种水质软化滤料及其制备方法。
背景技术
水中钙盐、镁盐的存在会导致水具有一定的硬度，这些盐在常温下的水中肉眼无法发现，一旦它们加温煮沸，便有不少钙、镁盐以碳酸盐形成沉淀出来，它们紧贴壶壁就形成水垢，水垢的存在会对工业生产及人体健康造成损坏，故在对水进行加热之前，需要先将水中的钙盐和镁盐除去，即对水进行软化。
现有技术中一般采用阳离子交换树脂，将水中的Ca2+、Mg2+置换出来，但是随着树脂内Ca2+、Mg2+的增加，树脂去除Ca2+、Mg2+的效能逐渐降低。树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子再置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。
然而现有软水处理设备的最大缺点就是必须用钠进行置换，在置换时，会消耗大量的水，并排放出大量含盐的废水，含盐废水为国家禁止直接排放的废水，而现在的企业在实际运行中都是直接排出，不做任何处理，又由于软水用途广泛，基本上每个公建项目都会用到软水，所以政府环保部门监管的难度很大，这就造成了含盐废水直接排放的这样一个基本事实。不仅造成大量污染的，还造成了水资源的浪费，其再生耗水量为处理水量的5％-8％，所以每年通过软化水浪费的水资源全国都得上亿吨，污染环境的同时还不利于可持续发展。
因此，如何提供一种无需再生的环保型水质软化滤料，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种水质软化滤料及其制备方法，采用丙烯酸镁作为反应有效成分，陶瓷珠作为载体而形成的陶瓷聚合物，使用后无需进行再生，保证水质软化达标的同时还不会对环境造成污染。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种水质软化滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将适量的丙烯酸与氧化镁加水混合，配置得到丙烯酸镁溶液；
(2)向盛有陶瓷珠的反应容器中加入步骤(1)配置的丙烯酸镁溶液，并搅拌均匀；
(3)加热步骤(2)的反应容器至110-150℃进行反应，直至反应容器内的水分完全蒸发，使丙烯酸镁包覆在陶瓷珠表面且固化，停止加热并至完全冷却得到陶瓷聚合物；
(4)将步骤(3)得到陶瓷聚合物进行封装，得到水质软化滤料。
上述方案的有益效果是：提供了一种水质软化滤料及其制备方法，采用丙烯酸镁为主要有效成分，在丙烯酸镁与硬水接触过程中，其起到催化作用，使得水中的碳酸氢钙脱氢并通过核辅助结晶形成碳酸钙纳米级微晶，陶瓷珠为有效组分的聚合物载体，并且在碳酸镁涂覆固化的过程中会产生很多裂缝，增加软化反应接触的比表面积，使得反应更加充分。
优选的，所述步骤(1)中制得的丙烯酸镁的质量浓度为30-35％。
上述优选技术方案的有益效果是：使制备反应生成的有效组分达到所需的浓度，保证在水质软化反应进行时能够更加充分高效的将硬水软化。
优选的，所述步骤(1)中加入的水为纯水。
优选的，所述步骤(2)中的陶瓷珠为经过纯净水清洗处理的干净陶瓷珠。
进一步的，所述步骤(2)中的陶瓷珠采用超声清洗。
上述优选以及进一步技术方案的有益效果是：使用超声清洗，使得清洗更加充分，避免杂质的存在影响制品填料的性能。
优选的，所述步骤(3)中的加热过程需要同时对反应容器中的陶瓷珠与丙烯酸镁混合物料进行搅拌。
上述优选技术方案的有益效果是：使物料均匀受热，保证每个陶瓷珠表面的丙烯酸镁涂覆均匀；
优选的，所述步骤(4)中停止加热冷却过程中，加入纯水对陶瓷珠进行冲洗。
上述优选技术方案的有益效果是：将滤料表面未固化完全的丙烯酸镁冲洗干净，避免在后期滤料应用时，附着在滤料表面未固化的丙烯酸镁进入软化水中。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种以陶瓷珠为有效组分载体的水质软化滤料及其制备方法，采用丙烯酸镁作为水质软化的有效组分，制得的滤料在使用时，来水自下而上通过滤料层，水中钙和镁的碳酸氢盐进入滤料后被转化为碳酸盐纳米级晶体，悬浮于水中，从而使硬水得到软化。纳米晶体呈电中性，表面无强烈的化学键的结合，不会再次形成水垢。反应后的滤料上没有钙盐镁盐的附着，故无需再生，没有水耗、盐耗和电耗的产生，保护环境的同时符合可持续发展的理念，具有很高的经济价值。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种水质软化滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将适量的丙烯酸与氧化镁加水混合，配置得到浓度为30％的丙烯酸镁溶液；
(2)向盛有通过超声清洗干净的陶瓷珠的反应容器中加入步骤(1)配置的丙烯酸镁溶液，并搅拌均匀；
(3)加热步骤(2)的反应容器至110℃进行反应，在加热过程中对反应器中的陶瓷珠与丙烯酸镁混合物料进行充分搅拌，直至反应容器内的水分完全蒸发，使丙烯酸镁包覆在陶瓷珠表面且固化，停止加热并至完全冷却，在冷却过程中，用纯水对陶瓷珠进行冲洗，得到陶瓷聚合物，；
(4)将步骤(3)得到的陶瓷聚合物进行封装，得到水质软化滤料。
实施例2
一种水质软化滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将适量的丙烯酸与氧化镁加水混合，配置得到浓度为33％的丙烯酸镁溶液；
(2)向盛有通过超声清洗干净的陶瓷珠的反应容器中加入步骤(1)配置的丙烯酸镁溶液，并搅拌均匀；
(3)加热步骤(2)的反应容器至130℃进行反应，在加热过程中对反应器中的陶瓷珠与丙烯酸镁混合物料进行充分搅拌，直至反应容器内的水分完全蒸发，使丙烯酸镁包覆在陶瓷珠表面且固化，停止加热并至完全冷却，在冷却过程中，用纯水对陶瓷珠进行冲洗，得到陶瓷聚合物，；
(4)将步骤(3)得到的陶瓷聚合物进行封装，得到水质软化滤料。
实施例3
(1)将适量的丙烯酸与氧化镁加水混合，配置得到浓度为35％的丙烯酸镁溶液；
(2)向盛有通过超声清洗干净的陶瓷珠的反应容器中加入步骤(1)配置的丙烯酸镁溶液，并搅拌均匀；
(3)加热步骤(2)的反应容器至150℃进行反应，在加热过程中对反应器中的陶瓷珠与丙烯酸镁混合物料进行充分搅拌，直至反应容器内的水分完全蒸发，使丙烯酸镁包覆在陶瓷珠表面且固化，停止加热并至完全冷却，在冷却过程中，用纯水对陶瓷珠进行冲洗，得到陶瓷聚合物，；
(4)将步骤(3)得到的陶瓷聚合物进行封装，得到水质软化滤料。对比例1
常用的软化水滤料，即普通阳离子交换树脂。在树脂交换过程中由于失去纳离子并在树脂表面附着大量的钙镁离子，当达到饱和时需要进行反洗和再生，再生时需要加入95％的饱和盐水，运行时需要电力驱动控制器。
试验测试
对实施例1-3中所得的滤料与对比例1的滤料进行水质软化测试，
实验结果如下：
由上述试验所得结果可知，采用本发明提供的技术方案制备的滤料，不仅能够充分有效地软化硬水，且软化后的水pH无变化，重要的是本发明制备的滤料在反应机理上是起到催化剂的作用，使得水中钙和镁的碳酸氢盐进入滤料后被转化为碳酸盐纳米晶体，悬浮于水中，从而使硬水得到软化。纳米晶体呈电中性，表面无强烈的化学键的结合，不会再次形成水垢。反应后的滤料上没有钙盐镁盐的附着，用过的滤料无需进行再生反应，故不会有水耗、盐耗以及电耗的产生，进而不会有含盐废水的排放，保护环境的同时还符合可持续发展的理念，具有很高的推广应用价值。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种水质软化滤料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将适量的丙烯酸与氧化镁加水混合，配置得到丙烯酸镁溶液；
(2)向盛有陶瓷珠的反应容器中加入步骤(1)配置的丙烯酸镁溶液，并搅拌均匀；
(3)加热步骤(2)的反应容器至110-150℃进行反应，直至反应容器内的水分完全蒸发，使丙烯酸镁包覆在陶瓷珠表面且固化，停止加热并至完全冷却得到陶瓷聚合物；
(4)将步骤(3)得到的陶瓷聚合物进行封装，得到水质软化滤料。
2.根据权利要求1所述的一种水质软化滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中配置的丙烯酸镁溶液的质量浓度为30-35％。
3.根据权利要求1所述的一种水质软化滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中加入的水为纯水。
4.根据权利要求1所述的一种水质软化滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的陶瓷珠为经过纯净水清洗处理的干净陶瓷珠。
5.根据权利要求4所述的一种水质软化滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的陶瓷珠采用超声清洗。
6.根据权利要求1所述的一种水质软化滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的加热过程需要同时对反应容器中的陶瓷珠与丙烯酸镁混合物料进行搅拌。
7.根据权利要求1所述的一种水质软化滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中停止加热冷却过程中，加入纯水对陶瓷聚合物进行冲洗。
CN201711464416.9A 2017-12-28 2017-12-28 一种水质软化滤料及其制备方法 Pending CN108129164A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711464416.9A CN108129164A (zh) 2017-12-28 2017-12-28 一种水质软化滤料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711464416.9A CN108129164A (zh) 2017-12-28 2017-12-28 一种水质软化滤料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108129164A true CN108129164A (zh) 2018-06-08

Family

ID=62393861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711464416.9A Pending CN108129164A (zh) 2017-12-28 2017-12-28 一种水质软化滤料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108129164A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109970276A (zh) * 2019-04-08 2019-07-05 内蒙古润嘉节能环保科技有限公司 一种循环冷却水近零排放系统
CN113769478A (zh) * 2021-09-30 2021-12-10 武汉中地水石环保科技有限公司 一种钙镁矿化滤料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106186167A (zh) * 2016-08-26 2016-12-07 何晓东 一种氨氮废水的处理方法
CN107473771A (zh) * 2017-08-15 2017-12-15 薛意 一种泡沫陶瓷滤料及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106186167A (zh) * 2016-08-26 2016-12-07 何晓东 一种氨氮废水的处理方法
CN107473771A (zh) * 2017-08-15 2017-12-15 薛意 一种泡沫陶瓷滤料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
化学工业部科学技术情报研究所: "《世界精细化工手册（续编）》", 31 May 1986, 化学工业部科学技术情报研究所 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109970276A (zh) * 2019-04-08 2019-07-05 内蒙古润嘉节能环保科技有限公司 一种循环冷却水近零排放系统
CN109970276B (zh) * 2019-04-08 2020-06-23 内蒙古润嘉节能环保科技有限公司 一种循环冷却水近零排放系统
CN113769478A (zh) * 2021-09-30 2021-12-10 武汉中地水石环保科技有限公司 一种钙镁矿化滤料及其制备方法
CN113769478B (zh) * 2021-09-30 2023-02-10 武汉中地水石环保科技有限公司 一种钙镁矿化滤料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105110521B (zh) 一种脱硫废水的循环利用方法
CN105198048B (zh) 一种三维电极填料及其制备方法
CN105056768B (zh) 一种类水滑石复合正渗透膜支撑层及其制备方法
WO2016182337A1 (ko) 수산화리튬 및 탄산리튬의 제조 방법
CN105540943A (zh) 含硅废水的处理方法和含硅废水的利用方法以及分子筛制备方法和分子筛制备系统
JP2014500146A (ja) バイポーラ膜を用いた水処理
WO2002000551A2 (en) A process and apparatus for brine purification
CN108129164A (zh) 一种水质软化滤料及其制备方法
CN107117755A (zh) 一种高氨氮废水处理及氨回收系统及其方法
CN104098150A (zh) 水溶液的蒸发处理方法
CN107311350A (zh) 一种火力发电厂脱硫废水的资源化处理工艺
CN101935107A (zh) 一种高硬度水质阻垢剂
CN104276707A (zh) 水溶液的蒸发处理方法
CN104725541B (zh) 一种脱除醇胺溶液中热稳盐用离子交换树脂的制备方法
CN103693787B (zh) 一种柠檬酸钠结晶母液的净化处理工艺
CN110316839A (zh) 一种石墨烯包覆接枝阻垢芯材及其制备方法和应用
JP5188454B2 (ja) 有機酸の製造方法
CN108423842A (zh) 一种软化机软化水再生剂及其制备方法
CN113582301A (zh) 从盐湖卤水中提取氢氧化锂和氢氧化钠的方法及装置
CN107986460A (zh) 一种无盐软水器以及用于该无盐软水器的滤料的制备方法
CN109908976A (zh) 一种双极膜法电再生h型阳床失效阳离子交换树脂方法
CN113880344B (zh) 一种ccs副产含钙盐水资源化处理系统及其处理方法
JP3963583B2 (ja) 珪酸ゾルの製造方法および地盤注入薬の製造方法
CN209307138U (zh) 一种燃煤电厂脱硫废水浓缩软化处理装置
CN208586158U (zh) 一种脱硫废水资源化处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180608