CN108704380A - 一种水处理瓷砂滤料的制备方法 - Google Patents

一种水处理瓷砂滤料的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种水处理瓷砂滤料的制备方法，属于水污染净化材料领域，包括下述工艺步骤：1.表面铟离子改性：以去离子水、氯化铟、碳酸氢钠和氯化氨制备均匀溶液，将瓷砂滤料浸泡1h，加入盐酸溶液后静置，过滤，用去离子水清洗，干燥，得到铟离子改性瓷砂滤料；2.Ti‑O‑In交联固化：以乙醇、乙二醇、甘油和钛酸正丁酯搅拌形成均匀溶液，加入铟离子改性瓷砂滤料，在65℃回流120min，过滤，干燥，煅烧，即制得水处理瓷砂滤料。该材料在连续处理工艺中可长时间使用而不需再生，适合于处理多种类型的污染废水。

Description

一种水处理瓷砂滤料的制备方法
技术领域
本发明属于水污染净化材料领域，具体涉及一种水处理瓷砂滤料的制备方法。
背景技术
瓷砂滤料具有比表面大，截污能力强，产水量高，水质稳定，过滤周期长等特点，能满足各种成份复杂的工业废水和城市污水的深度处理。采用优质高岭土、粘结剂、成孔剂、抗腐蚀剂等经高温煅烧而成，外观白色，质地坚硬，颗粒均匀，微孔发达，孔隙率高。瓷砂滤料初始水头损失小，对于延长滤池工作周期十分有利；瓷砂滤料终止水头损失小，可以降低滤池高度，节省基建费用。瓷砂为球形表面，易清洗；瓷砂强度大，磨耗量小；瓷砂均匀规整，装填方便，不易流失，无二次污染，适应于离子交换、机械过滤器、无阀滤池、反渗透处理装置中做预处理滤料。然而，通常的瓷砂滤料不能够分解附着的有机污染物，因而会随着处理量的增加而完全丧失截污能力，必须进行再生处理。为了解决这一问题，需要制备出多功能的水处理瓷砂滤料。理想的瓷砂滤料不仅可拦截污水中的污染物，还能够在光照下分解大部分有机污染物，从而可以连续不断地处理污水，特别适用于连续的污水处理工艺。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种水处理瓷砂滤料的制备方法，该瓷砂滤料适用于连续的污水处理工艺。
本发明采用的技术方案是：
一种水处理瓷砂滤料的制备方法，包括下述工艺步骤：
步骤1：表面铟离子改性
1.1 在500mL烧杯中依次加入300mL去离子水、3~6g氯化铟、5~7g碳酸氢钠、5~8g氯化氨，搅拌形成均匀溶液；
1.2 在上述溶液中再加入20g瓷砂滤料，浸泡1h；
1.3 在搅拌状态下，向上述混合物中加入0.2mol/L盐酸溶液35~50mL，然后静置2h；
1.4 将上述瓷砂滤料和溶液的混合物过滤，用去离子水清洗，将所得固体物质在100℃干燥10h，得到铟离子改性瓷砂滤料。
步骤2：Ti-O-In交联固化
2.1 在500mL烧瓶中依次加入270~310mL乙醇、55~70mL乙二醇、10~20mL甘油和18~21mL钛酸正丁酯，搅拌形成均匀溶液；
2.2 将铟离子改性瓷砂滤料放入上述溶液中，加热并保持溶液温度为65℃，回流120min，然后冷却至室温；
2.3 将上述混合物过滤，将得到的固体物质在100℃干燥10h；
2.4 将上述干燥的固体物质在660~770℃煅烧3h，然后自然冷却至室温，即制得水处理瓷砂滤料。
本专利所述瓷砂滤料为白色颗粒状，粒径3~7mm，堆积密度1.2~1.5g/cm3。
所述各种化学原料都为纯料。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明在白色颗粒状瓷砂滤料表面先进行铟离子改性，使表面附着铟离子层，再通过Ti-O-In交联固化，在瓷砂滤料表面生成钛铟氧化物薄层。该新型水处理瓷砂滤料不仅保留瓷砂滤料原来的比表面大、截污能力强等各种特点，还能够在光照下分解附着在表面的各种有机污染物，从而使该水处理瓷砂滤料具有长期使用寿命，可以在连续处理工艺中长时间使用而不需再生，适合于处理多种类型的污染废水。
具体实施方式
实施例1
一种水处理瓷砂滤料的制备方法，包括下述工艺步骤：
步骤1：表面铟离子改性
1.1 在500mL烧杯中依次加入300mL去离子水、3g氯化铟、5g碳酸氢钠、5g氯化氨，搅拌形成均匀溶液；
1.2 在溶液中再加入20g瓷砂滤料（粒径3mm，堆积密度1.5g/cm3），浸泡1h；
1.3 在搅拌状态下，向上述混合物中加入0.2mol/L盐酸溶液35mL，然后静置2h；
1.4 将上述瓷砂滤料和溶液的混合物过滤，用去离子水清洗，将所得固体物质在100℃干燥10h，得到铟离子改性瓷砂滤料。
步骤2：Ti-O-In交联固化
2.1 在500mL烧瓶中依次加入270mL乙醇、55mL乙二醇、10mL甘油和18mL钛酸正丁酯，搅拌形成均匀溶液；
2.2 将铟离子改性瓷砂滤料放入上述溶液中，加热并保持溶液温度为65℃，回流120min，然后冷却至室温；
2.3 将上述混合物过滤，将得到的固体物质在100℃干燥10h；
2.4 将上述干燥的固体物质在660℃煅烧3h，然后自然冷却至室温，即制得水处理瓷砂滤料。
实施例2
一种水处理瓷砂滤料的制备方法，包括下述工艺步骤：
步骤1：表面铟离子改性
1.1 在500mL烧杯中依次加入300mL去离子水、5g氯化铟、6g碳酸氢钠、6g氯化氨，搅拌形成均匀溶液；
1.2 在溶液中再加入20g瓷砂滤料（粒径5mm，堆积密度1.3g/cm3），浸泡1h；
1.3 在搅拌状态下，向上述混合物中加入0.2mol/L盐酸溶液43mL，然后静置2h；
1.4 将上述瓷砂滤料和溶液的混合物过滤，用去离子水清洗，将所得固体物质在100℃干燥10h，得到铟离子改性瓷砂滤料。
步骤2：Ti-O-In交联固化
2.1 在500mL烧瓶中依次加入290mL乙醇、61mL乙二醇、15mL甘油和19mL钛酸正丁酯，搅拌形成均匀溶液；
2.2 将铟离子改性瓷砂滤料放入上述溶液中，加热并保持溶液温度为65℃，回流120min，然后冷却至室温；
2.3 将上述混合物过滤，将得到的固体物质在100℃干燥10h；
2.4 将上述干燥的固体物质在710℃煅烧3h，然后自然冷却至室温，即制得水处理瓷砂滤料。
实施例3
一种水处理瓷砂滤料的制备方法，包括下述工艺步骤：
步骤1：表面铟离子改性
1.1 在500mL烧杯中依次加入300mL去离子水、6g氯化铟、7g碳酸氢钠、8g氯化氨，搅拌形成均匀溶液；
1.2 在溶液中再加入20g瓷砂滤料（粒径7mm，堆积密度1.2g/cm3），浸泡1h；
1.3 在搅拌状态下，向上述混合物中加入0.2mol/L盐酸溶液50mL，然后静置2h；
1.4 将上述瓷砂滤料和溶液的混合物过滤，用去离子水清洗，将所得固体物质在100℃干燥10h，得到铟离子改性瓷砂滤料。
步骤2：Ti-O-In交联固化
2.1 在500mL烧瓶中依次加入310mL乙醇、70mL乙二醇、20mL甘油和21mL钛酸正丁酯，搅拌形成均匀溶液；
2.2 将铟离子改性瓷砂滤料放入上述溶液中，加热并保持溶液温度为65℃，回流120min，然后冷却至室温；
2.3 将上述混合物过滤，将得到的固体物质在100℃干燥10h；
2.4 将上述干燥的固体物质在770℃煅烧3h，然后自然冷却至室温，即制得水处理瓷砂滤料。

Claims (2)

1.一种水处理瓷砂滤料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括下述工艺步骤：
步骤1：表面铟离子改性
1.1 在500mL烧杯中依次加入300mL去离子水、3~6g氯化铟、5~7g碳酸氢钠、5~8g氯化氨，搅拌形成均匀溶液；
1.2 在溶液中再加入20g瓷砂滤料，浸泡1h；
1.3 在搅拌状态下，向上述混合物中加入0.2mol/L盐酸溶液35~50mL，然后静置2h；
1.4 将上述瓷砂滤料和溶液的混合物过滤，用去离子水清洗，将所得固体物质在100℃干燥10h，得到铟离子改性瓷砂滤料；
步骤2：Ti-O-In交联固化
2.1 在500mL烧瓶中依次加入270~310mL乙醇、55~70mL乙二醇、10~20mL甘油和18~21mL钛酸正丁酯，搅拌形成均匀溶液；
2.2 将铟离子改性瓷砂滤料放入上述溶液中，加热并保持溶液温度为65℃，回流120min，然后冷却至室温；
2.3 将上述混合物过滤，将得到的固体物质在100℃干燥10h；
2.4 将上述干燥的固体物质在660~770℃煅烧3h，然后自然冷却至室温，即制得水处理瓷砂滤料。
2.根据权利要求1所述的一种水处理瓷砂滤料的制备方法，其特征在于，所述瓷砂滤料为白色颗粒状，粒径3~7mm，堆积密度1.2~1.5g/cm3。
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