CN112169375A - 用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒及其制备和应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油水分离材料领域，尤其是涉及一种用于含油污水处理的超亲水‑水下超疏油颗粒及其制备和应用方法，超亲水‑水下超疏油颗粒包括颗粒芯材、包裹于颗粒芯材表面的亲水膜以及亲水膜表面存在的微‑纳二级亲水粗糙结构。与现有技术相比，水下超疏油特性是由于所得表面具有超亲水性，吸附一层水膜后对油产生强烈排斥作用。与现有油水分离技术相比，本发明解决了传统油水分离材料效率低、成本高、能耗大、操作复杂和存在二次污染等问题，并克服了超疏水超亲油型油水分离材料容易被油污染而引起膜孔堵塞的弊端，具有更加广阔的应用前景。

Description

用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒及其制备和应 用方法

技术领域

本发明涉及油水分离材料领域，尤其是涉及一种用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒及其制备和应用方法。

背景技术

随着全球工业化及城市化进程的加速，含油污水排放和油类泄露问题日益增多，进而对生态环境和生命健康造成了严重威胁，引起巨大的经济损失。因此，含油污水这一困扰环境和生态的问题亟待解决。

然而，传统油水分离技术，如重力沉降法、吸附法、化学分散法、液液旋流法、气浮法等，这些方法受制于成本高、能耗大、操作复杂和存在二次污染等局限，特别是对于油珠粒径小于1μm的乳化油废水，处理效率低，难以高效处理含油废水。基于特殊浸润表面的油水分离技术，如膜分离法，可对含油污水起选择性渗透作用，从而高效、便捷地处理含油污水，具有工艺简便、能耗低、污染小和适用性强等优点，是适合在现实工业中广泛应用的理想的油水分离手段。

超润湿性表面可分为超疏水/超亲油或超亲水/水下超疏油两类。当油水混合物与超疏水/超亲油网膜接触膜时，油迅速润湿膜表面并通过网膜，水不能润湿膜表面而受到排斥，被阻隔在膜外，从而实现油水分离。但超疏水/超亲油膜具有亲油性，油滴会附着在膜的孔道表面，需要脱油处理；使用次数较多后，孔洞容易堵塞，减小膜通量，油水分离效率将大大降低；此外，油的密度一般小于水，分离过程中油层浮于混合液上层，水处在下层，阻隔油与膜的接触。

Shumin Liu等在砂表面先制备一层聚多巴胺和TiO₂层，得到表面粗糙结构，再利用全氟十二烷基三氯硅烷进行修饰，得到超疏水砂，水接触角153°，可分离二氯乙烷和水的油水混合物，分离效率97％。

Jiale Yong等将沙漠砂只经过清洗和干燥即用于油水分离，证实砂本身具有近似水下超疏油的特性，在水润湿后表现疏油性，但仅分离了普通的油水混合物，未涉及乳化液分离，说明砂本身的亲水性和水下疏油性能还不够。

中国专利CN106866010B公布了一种超疏水沙子的制备方法，该沙子制备步骤如下：(1)用去离子水进行清洗沙子，然后烘干；(2)将洗净的沙子加入乙醇溶剂中，再加入十六烷基三甲基溴化铵；加入正硅酸乙酯逐滴到上述溶液中，静置，用去离子水洗涤沙子，干燥；(3)将步骤(2)制备的沙子加入到全氟癸基三乙氧基硅烷的乙醇混合溶液中，搅拌，去除上清液，洗涤沙子；(4)将沙子干燥，得到超疏水沙子，可用于水的储存和运输，但超疏水型材料容易吸附油污，用于油水分离时孔径易堵塞，分离效率下降，且分离过程中油层浮于混合液上层，与膜的接触被水阻隔。

中国专利CN 111135806 A公开了一种超疏水海绵材料，该海绵制备步骤如下：(1)将聚醚有机硅、聚氧化丙烯二醇、甲苯混合升温，再将异佛尔酮二异氰酸酯和月桂酸二丁基锡加入；将γ-氨丙基三甲氧基硅烷加入并注入模具，固化成型得半成品A；(2)A浸入粗化液后冷冻干燥得半成品B；(3)紫外照射B后，浸入三乙基氯硅烷正己烷溶液中，得到半成品C；(4)C浸入含纳米二氧化硅的溶液后得超疏水海绵材料。该海绵材料表面具有超疏水性能，可重复吸收正己烷和柴油10次，但海绵材料吸油容量有限，且吸油后需进行脱油处理，很难完全脱除。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒及其制备和应用方法。解决传统油水分离技术分、成本高、能耗大、操作复杂和离效率不高等问题，克服超疏水-超亲油型分离材料存在的孔径易堵塞、分离后需脱油处理和不适于轻油的弊端，具有制备工艺简单，原材料易得，重复使用便捷等优势，具有良好的应用前景。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明第一方面提供一种用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒，包括颗粒芯材、包裹于颗粒芯材表面的亲水膜以及亲水膜表面存在的微-纳二级亲水粗糙结构。

作为本发明优选的实施方式，该超亲水-水下超疏油颗粒由以下重量份的组分组成：颗粒芯材85-95份、亲水型树脂2-4份、固化剂0.5-1.0份、微米级亲水材料2-4份和纳米级亲水材料1.5-2份。

作为本发明优选的实施方式，所述的颗粒芯材为颗粒状材料，选自石英砂、大漠砂、河砂、海砂、尾矿砂和机制砂中的一种或几种，颗粒状材料的粒径为0.1-1.2mm。

作为本发明优选的实施方式，所述的亲水膜通过将亲水型树脂及相应的固化剂在颗粒芯材表面交联固化得到。

作为本发明优选的实施方式：

所述的亲水型树脂选自水性环氧树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性氨基树脂、水性聚酯树脂和水性酚醛树脂中的一种或几种；

所述的固化剂选自聚酰胺类固化剂、水性异氰酸酯固化剂、三聚氰胺树脂固化剂、过氧化甲乙酮和六次甲基四胺中的一种或几种。

作为本发明优选的实施方式：

所述的亲水型树脂采用水性环氧树脂时，所述的固化剂采用聚酰胺类固化剂；

所述的亲水型树脂采用水性聚氨酯树脂时，所述的固化剂采用水性异氰酸酯固化剂；

所述的亲水型树脂采用水性丙烯酸树脂或水性氨基树脂时，所述的固化剂采用三聚氰胺树脂固化剂；

所述的亲水型树脂采用水性聚酯树脂时，所述的固化剂采用过氧化甲乙酮；

所述的亲水型树脂采用水性酚醛树脂时，所述的固化剂采用六次甲基四胺。

作为本发明优选的实施方式，所述的微-纳二级亲水粗糙结构通过在包覆于颗粒芯材表面的树脂固化前，先后加入微米级亲水材料和纳米级亲水材料制得。

作为本发明优选的实施方式：

所述的微米级亲水材料选用硅灰、粉煤灰、矿渣粉、活性炭、钙酸钙粉体、氧化铝粉体和矿粉中的一种或几种，粒径为1-100um；

所述的纳米级亲水材料选自纳米SiO₂、TiO₂、ZnO、CaCO₃、SiC、Al₂O₃和CuO中的一种或几种，粒径为5-100nm。

本发明第二方面提供所述的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将颗粒芯材清洗后在100-200℃下完全烘干，静置冷却；

(2)待颗粒芯材冷却至室温，加入搅拌锅中，在搅拌的同时加入亲水性树脂和相应的固化剂混合均匀；

(3)在树脂未固化前，加入微米级亲水材料，混合均匀，再加入纳米级亲水材料，混合均匀，在40-50℃下干燥，待树脂硬化成膜，即制得具有表面微-纳二级粗糙结构的超亲水-水下超疏油颗粒，即为所述的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒。

本发明第三方面提供所述的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒的应用方法，将其用于油水分离，包括以下步骤：

(1)将超亲水-水下超疏油颗粒作为滤料，铺设于滤柱底部，滤柱底端具有承载滤料的镂空结构；

(2)向铺设有超亲水-水下超疏油颗粒的滤柱内倒入水，使颗粒完全润湿，再倒入油水混合物，水向下渗透，油被截留在超亲水-水下超疏油颗粒上方，从而实现油水分

作为本发明优选的实施方式，所述的镂空结构为金属网。

作为本发明优选的实施方式，滤柱高度与滤料厚度之比为10-30:0.5-4。

根据经典的表面自由能理论，超疏油的表面也应该是超疏水的，本发明采用超亲水/水下超疏油的方式来间接实现超亲水/超疏油功能。这种材料在空气中表现为超亲水/超亲油性，当与接触水后，表面由于超亲水性，极易被水润湿，形成一层稳定的水膜，又因为油和水具有不相容性，所以形成了超疏油表面。

本发明所用亲水型树脂及相应的固化剂在芯材表面形成亲水性膜，并黏附亲水性微米和纳米材料，形成微-纳二级亲水粗糙结构。

根据Wenzel模型(图2):cosθ_w＝r cosθ，其中，r为表面粗糙度因子，θ为杨氏接触角，θ_w为粗糙表面的表观接触角，增大材料表面的粗糙度后，亲水的表面更加亲水，疏水的表面更加疏水。本发明的微-纳二级粗糙结构可增强颗粒表面的本征亲水性。当材料具有亲水性，表面微结构产生毛细作用使液体渗入凹槽此时也为复合平面。根据Cassie模型(图3)：cosθ_c＝1-f_s(1-cosθ)，其中，f_s为复合表面中固体所占表观面积分数，θ_c为表观接触角,θ为杨氏接触角，表面微结构凹槽中渗入的水越多，f_s越小，θ_c越接近于0。这两种模型都可说明，本发明中的微-纳二级粗糙结构增强了颗粒表面的本征亲水性。同时，树脂固化后与微-纳米级亲水材料一同牢固地黏附于芯材表面，具有良好的机械耐久性。

使用本发明的超亲水-水下超疏油颗粒进行油水分离时，先用水将颗粒表面润湿，当油水混合物接触颗粒表面时，水迅速在颗粒表面铺展并形成水化层，水在重力和受到的向下的毛细作用力下不断往下渗透。而油水混合物中的油不能润湿表面，受到水膜排斥，被阻隔在颗粒上方，不能往下渗透。随着这个过程的进行，水不断渗透，而油在颗粒上方聚集，形成大的油珠或油膜，从而两相分离。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：该超亲水-水下超疏油颗粒相较传统油水分离材料，制备工艺简单、原材料易得、分离效率高、能耗低；相较超疏水-超亲油油水分离材料，不会黏附油污而引起孔径堵塞，重复使用无需脱油，仅用清水清洗即可，耐久性更强，也更适合于含轻油的废水和水包油型乳液废水的分离，具有更加广阔的应用前景。

附图说明

图1为用于油水分离的超亲水-水下超疏油颗粒过滤装置的示意图。

图2为Wenzel模型示意图。

图3为亲水状态的Cassie模型示意图。

图1中，1为滤柱，2为滤料，3为镂空结构，4为油水混合物，5为水。

具体实施方式

一种用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒，包括颗粒芯材、包裹于颗粒芯材表面的亲水膜以及亲水膜表面存在的微-纳二级亲水粗糙结构。

优选地，该超亲水-水下超疏油颗粒由以下重量份的组分组成：颗粒芯材85-95份、亲水型树脂2-4份、固化剂0.5-1.0份、微米级亲水材料2-4份和纳米级亲水材料1.5-2份。

在一种实施情况下，该超亲水-水下超疏油颗粒可以由90份颗粒芯材、4份亲水型树脂、0.5份固化剂、4份微米级亲水材料和1.5份纳米级亲水材料组成。

在一种实施情况下，该超亲水-水下超疏油颗粒可以由93份颗粒芯材、2份亲水型树脂、1份固化剂、2份微米级亲水材料和2份纳米级亲水材料组成。

在一种实施情况下，该超亲水-水下超疏油颗粒可以由91.5份颗粒芯材、3份亲水型树脂、0.7份固化剂、3份微米级亲水材料和1.8份纳米级亲水材料组成。

在一种实施情况下，该超亲水-水下超疏油颗粒可以由85份颗粒芯材、4份亲水型树脂、0.5份固化剂、4份微米级亲水材料和2份纳米级亲水材料组成。

颗粒芯材优选为颗粒状材料，选自石英砂、大漠砂、河砂、海砂、尾矿砂和机制砂等中的一种或几种，颗粒状材料的粒径为0.1-1.2mm。例如颗粒芯材可以选择粒径0.1～0.3mm的石英砂，也可以选择粒径0.2～0.6mm的大漠砂，还可以选择粒径0.5～1.2mm的河砂等，也可以选择粒径0.4～0.8mm的石英砂和大漠砂混合物等，混合比例根据需要选择。

亲水膜优选通过将亲水型树脂及相应的固化剂在颗粒芯材表面交联固化得到。

亲水型树脂优选自水性环氧树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性氨基树脂、水性聚酯树脂和水性酚醛树脂中的一种或几种；固化剂优选自聚酰胺类固化剂、水性异氰酸酯固化剂、三聚氰胺树脂固化剂、过氧化甲乙酮和六次甲基四胺中的一种或几种。进一步优选当亲水型树脂采用水性环氧树脂时，固化剂采用聚酰胺类固化剂；当亲水型树脂采用水性聚氨酯树脂时，固化剂采用水性异氰酸酯固化剂；当亲水型树脂采用水性丙烯酸树脂或水性氨基树脂时，固化剂采用三聚氰胺树脂固化剂；当亲水型树脂采用水性聚酯树脂时，固化剂采用过氧化甲乙酮；当亲水型树脂采用水性酚醛树脂时，固化剂采用六次甲基四胺。

微-纳二级亲水粗糙结构优选通过在包覆于颗粒芯材表面的树脂固化前，先后加入微米级亲水材料和纳米级亲水材料制得。

微米级亲水材料可以选用硅灰、粉煤灰、矿渣粉、活性炭、钙酸钙粉体、氧化铝粉体和矿粉等中的一种或几种，粒径为1-100um；例如可以选择粒径为1-20um的粉煤灰，可以选择粒径为10-50um的矿渣粉，也可以选择粒径为30-80um的活性炭，还可以选择60-100um的氧化铝粉体等，还可以选择粒径为20-60um的硅灰和粉煤灰的混合物，混合比例可以根据需要选择。

纳米级亲水材料可以选自纳米SiO₂、TiO₂、ZnO、CaCO₃、SiC、Al₂O₃和CuO等中的一种或几种，粒径为5-100nm。例如可以选择粒径为5-20nm的SiO₂，可以选择粒径为10-50nm的SiC，还可以选择粒径为40-80nm的Al₂O₃，还可以选择粒径为60-100nm的CaCO₃等，也可以选择粒径为30-80nm的SiO₂和TiO₂的混合物，混合比例可以根据需要选择。

用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将颗粒芯材清洗后在100-200℃(例如100℃、150℃、200℃等)下完全烘干，静置冷却；

(2)待颗粒芯材冷却至室温，加入搅拌锅中，在搅拌的同时加入亲水性树脂和相应的固化剂混合均匀；

(3)在树脂未固化前，加入微米级亲水材料，混合均匀，再加入纳米级亲水材料，混合均匀，在40-50℃(例如40℃、45℃、50℃等)下干燥，待树脂硬化成膜，即制得具有表面微-纳二级粗糙结构的超亲水-水下超疏油颗粒，即为用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒。

用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒的应用方法，将其用于油水分离，包括以下步骤：

(1)将超亲水-水下超疏油颗粒作为滤料，铺设于滤柱底部，滤柱底端具有承载滤料的镂空结构；

(2)向铺设有超亲水-水下超疏油颗粒的滤柱内倒入水，使颗粒完全润湿，再倒入油水混合物，水向下渗透，油被截留在超亲水-水下超疏油颗粒上方，从而实现油水分离。

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

将90份粒径为100-300μm的石英砂用自来水清洗3min，随后放入150℃的烘箱中烘干24h，取出后静置至冷却。将石英砂加入搅拌锅中，一边搅拌一边加入4份水性环氧树脂和1份聚酰胺类固化剂，搅拌均匀后依次加入4份粒径为10-50μm的硅灰和1份粒径为5-60nm的纳米SiO₂，继续搅拌均匀。随后放入50℃的真空干燥箱中固化24h，得到超亲水-水下超疏油颗粒。

实施例2

将92份粒径为200-400μm的大漠砂在180℃下烘干2h，再用自来水清洗3min，静置，随后放入120℃的烘箱中烘干24h，烘干后取出静置至冷却。将冷却的大漠砂加入搅拌锅中，一边搅拌一边加入3份水性聚氨酯树脂和1份水性异氰酸酯固化剂，搅拌均匀，随后依次加入2.5份粒径为10-50μm的微米碳酸钙粉体和1.5份粒径为5-50nm的纳米TiO₂，继续搅拌至均匀。随后放入50℃的真空干燥箱中固化24h，得到超亲水-水下超疏油颗粒。

实施例3

将88份粒径为300-600μm的机制砂在180℃下烘干2h，再用自来水清洗3min，静置，随后放入150℃的烘箱中烘干24h，烘干后取出静置至冷却。将冷却的大漠砂加入搅拌锅中，一边搅拌一边加入4份水性水性丙烯酸树脂和2份三聚氰胺树脂固化剂，搅拌均匀，随后依次加入4份粒径为10-70μm的微米氧化铝粉体和2份粒径为5-70nm的纳米ZnO，继续搅拌至均匀。随后放入50℃的真空干燥箱中固化24h，得到超亲水-水下超疏油颗粒。

将超亲水-水下超疏油颗粒作为滤料2，铺设于滤柱1底部，滤柱1底端具有承载滤料2的镂空结构3，得到用于油水分离的超亲水-水下超疏油颗粒过滤装置，参见图1。使用时，向铺设有超亲水-水下超疏油颗粒(滤料2)的滤柱1内倒入水，使颗粒完全润湿，再倒入油水混合物4，水5向下渗透，油被截留在超亲水-水下超疏油颗粒上方，从而实现油水分离。

利用KRUSS接触角测定仪在室温下对实施例1、2和3的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒进行水接触角测试和水下油接触角测定，取3个不同位置的平均值，测试结果见表1。

表1超亲水-水下超疏油颗粒的接触角测试

由表1可见，本发明所制备的不同配方的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒对水具有良好的润湿性，水接触角均为0°；颗粒在水下表现出超疏油性，水下油接触角均大于150°，符合预期要求。利用图1装置对煤油、石油醚、正己烷、正葵烷、液体石蜡、柴油机油和1,2-二氯乙烷的油水混合物进行过滤。铺设滤层厚度为1cm，分离效率如表2所示。

表2超亲水-水下超疏油颗粒的油水分离效率

由表2可知，本发明所制备的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒对各类油水混合物水分离的效率均大于99％，油水分离能力性能优异，且仅在重力作用下即可分离。简单清洗后可重复多次进行油水分离，重复20次后，水下油接触角仅有极小下降，分离效率几乎不变。

对比例1

本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例中，仅加入粒径为10-50μm的微米级亲水材料硅灰，不加入纳米级亲水材料。

对比例2

本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，本对比例中，仅加入粒径为5-60nm的亲水性纳米SiO₂，不加入微米级亲水材料。

对对比例1和对比例2制得的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒进行接触角测试，并测定其对石油醚和1,2-二氯乙烷的油水混合物的分离效率，结果见表3。

表3对比例1和对比例2的测试结果

由表2可知，仅构造微米级粗糙结构或者纳米级粗糙结构的颗粒不足以实现超亲水/水下超疏油性，对油水混合物分离效率较低。

实施例4

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中，亲水型树脂选择水性聚酯树脂，固化剂选择过氧化甲乙酮，微米级亲水材料选择粒径为10–50μm的活性炭，纳米级材料选择粒径为5–50nm的纳米Al₂O₃。

实施例5

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中，亲水型树脂选择水性酚醛树脂，固化剂选择六次甲基四胺，微米级亲水材料选择粒径为10–60μm的矿粉，纳米级材料选择粒径为5–40nm的纳米CuO。

对实施例4和5制得的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒对不同乳化液混合物的分离效率进行测试，并重复进行20次后再进行测试。利用图1的装置，铺设滤层厚度为1cm，所得结果见表4。

表4超亲水-水下超疏油颗粒的重复使用油水分离效率

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒，其特征在于，包括颗粒芯材、包裹于颗粒芯材表面的亲水膜以及亲水膜表面存在的微-纳二级亲水粗糙结构。

2.根据权利要求1所述的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒，其特征在于，该超亲水-水下超疏油颗粒由以下重量份的组分组成：颗粒芯材85-95份、亲水型树脂2-4份、固化剂0.5-1.0份、微米级亲水材料2-4份和纳米级亲水材料1.5-2份。

3.根据权利要求1或2所述的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒，其特征在于，所述的颗粒芯材为颗粒状材料，选自石英砂、大漠砂、河砂、海砂、尾矿砂和机制砂中的一种或几种，颗粒状材料的粒径为0.1-1.2mm。

4.根据权利要求1或2所述的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒，其特征在于，所述的亲水膜通过将亲水型树脂及相应的固化剂在颗粒芯材表面交联固化得到。

5.根据权利要求4所述的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒，其特征在于：

所述的亲水型树脂选自水性环氧树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性氨基树脂、水性聚酯树脂和水性酚醛树脂中的一种或几种；

所述的固化剂选自聚酰胺类固化剂、水性异氰酸酯固化剂、三聚氰胺树脂固化剂、过氧化甲乙酮和六次甲基四胺中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒，其特征在于：

所述的亲水型树脂采用水性环氧树脂时，所述的固化剂采用聚酰胺类固化剂；

所述的亲水型树脂采用水性聚氨酯树脂时，所述的固化剂采用水性异氰酸酯固化剂；

所述的亲水型树脂采用水性丙烯酸树脂或水性氨基树脂时，所述的固化剂采用三聚氰胺树脂固化剂；

所述的亲水型树脂采用水性聚酯树脂时，所述的固化剂采用过氧化甲乙酮；

所述的亲水型树脂采用水性酚醛树脂时，所述的固化剂采用六次甲基四胺。

7.根据权利要求4所述的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒，其特征在于，所述的微-纳二级亲水粗糙结构通过在包覆于颗粒芯材表面的树脂固化前，先后加入微米级亲水材料和纳米级亲水材料制得。

8.根据权利要求7所述的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒，其特征在于：

所述的微米级亲水材料选用硅灰、粉煤灰、矿渣粉、活性炭、钙酸钙粉体、氧化铝粉体和矿粉中的一种或几种，粒径为1-100um；

所述的纳米级亲水材料选自纳米SiO₂、TiO₂、ZnO、CaCO₃、SiC、Al₂O₃和CuO中的一种或几种，粒径为5-100nm。

9.如权利要求2所述的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将颗粒芯材清洗后在100-200℃下完全烘干，静置冷却；

(2)待颗粒芯材冷却至室温，加入搅拌锅中，在搅拌的同时加入亲水性树脂和相应的固化剂混合均匀；

(3)在树脂未固化前，加入微米级亲水材料，混合均匀，再加入纳米级亲水材料，混合均匀，在40-50℃下干燥，待树脂硬化成膜，即制得具有表面微-纳二级粗糙结构的超亲水-水下超疏油颗粒，即为所述的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒。

10.根据权利要求1所述的用于含油污水处理的超亲水-水下超疏油颗粒的应用方法，其特征在于，将其用于油水分离，包括以下步骤：

(1)将超亲水-水下超疏油颗粒作为滤料，铺设于滤柱底部，滤柱底端具有承载滤料的镂空结构；

(2)向铺设有超亲水-水下超疏油颗粒的滤柱内倒入水，使颗粒完全润湿，再倒入油水混合物，水向下渗透，油被截留在超亲水-水下超疏油颗粒上方，从而实现油水分离。

Images