一种生物活性炭化秸秆/硅藻土分子筛除锰滤料制造技术

本发明专利技术公开了一种生物活性炭化秸秆/硅藻土分子筛除锰滤料，这种滤料采用秸秆和硅藻土作为滤料基料，降低了生产成本，并利用聚乙烯亚胺与基料交联引入锰氧化细菌，获得具有长效动态吸附除锰效果的滤料，聚乙烯亚胺本身也具有一定吸附锰离子的作用，从而加快了锰氧化细菌繁殖生长，进一步提升了滤料的截污能力，这种滤料具有独特的纳米分子筛结构，较之传统的滤料不论在生产成本上还是除锰效果上均有突出的优点，在轻量锰超标的饮用水源处理中有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理材料
，尤其涉及一种生物活性炭化秸秆/硅藻土分子筛除锰滤料。
技术介绍
目前，我国大多数城市已经或逐步将水库和湖泊作为城市供水的主要来源，因此水库和湖泊在水源地城市起到很重要的作用，水库和湖泊与人类生活、生产密切相关，它不仅作为饮用水和生产用水的水源，湖泊水在对自然环境的调节上也有着十分显著作用，但在夏季随着水库分层事件的发生，伴随库底缺氧，孔隙水中锰向上覆湖水迁移，氧化还原边界层上移进入水库中，导致底泥中的锰向上覆水体大量释放，界面水中溶解态Mn2+浓度明显升高，导致取水中的锰浓度升高，饮用水源的锰污染日益严重，使自来水厂原水锰超标，不但增加了净水处理的难度，对供水管网系统也造成不良影响。早在上个世纪60年代水除锰技术的研究就开始引起人们的关注，随着技术的进步，除锰方法也经历了不同的阶段，主要包括化学氧化剂氧化、接触催化氧化、生物氧化以及锰氧化物负载滤料除锰等等技术阶段，其中负载滤料除锰技术是近年来一类具有较大应用潜力的处理方法。《纳米分子筛和硅藻土吸附除去水中锰离子的研究》一文探索了以纳米分子筛和硅藻土作为滤料，达到了较为理想的除锰效果，但是其去除效果受体系pH值的影响较大，还会改变体系的pH值，大量使用将会导致饮用水pH不达标，且其吸附能力有效，不适合大规模使用。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种生物活性炭化秸秆/硅藻土分子筛除锰滤料。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种生物活性炭化秸秆/硅藻土分子筛除锰滤料，其特征在于，所述的滤料由以下重量份的原料制成：秸秆10-15、硅藻土60-80、聚乙烯亚胺5-8、锰氧化细菌20-50ml、氢氧化钠50-60、浓度为0.5%的乙二醛溶液适量、去离子水适量。一种生物活性炭化秸秆/硅藻土分子筛除锰滤料的制备方法包括以下步骤：（1）将秸秆清洗干净后脱水干燥粉碎，处理后的物料在300-400℃条件下炭化处理，得炭化秸秆粉备用；（2）将硅藻土在500-550℃条件下焙烧2-3h后取出冷却，随后投入浓度为2mol/L的硫酸溶液中，在80-90℃条件下混合反应5-8h，反应结束后经过滤、水洗、干燥，得纯化硅藻土粉备用；（3）将锰氧化细菌经过离心浓缩，数量达到108-109个/ml，作为包覆菌源备用；（4）将聚乙烯亚胺投入去离子水中，配制成质量分数为30-50%的溶液，随后加入步骤（3）制备的菌源，搅拌混合均匀后备用；（5）将炭化秸秆粉、纯化硅藻土粉与氢氧化钠混合，在550-600℃条件下焙烧1-1.5h，所得产物冷却至室温后与步骤（4）所得物料超声混合40-60h后出料，最后再加入乙二醛溶液，浸泡反应30-40min后过滤，产物水洗至中性后与去离子水混合，投入反应釜中，在30-50℃条件下反应陈化20-30h，所得物料经干燥后即得所述滤料。本专利技术采用秸秆和硅藻土作为滤料基料，降低了生产成本，并利用聚乙烯亚胺与基料交联引入锰氧化细菌，获得具有长效动态吸附除锰效果的滤料，聚乙烯亚胺本身也具有一定吸附锰离子的作用，从而加快了锰氧化细菌繁殖生长，进一步提升了滤料的截污能力，这种滤料具有独特的纳米分子筛结构，较之传统的滤料不论在生产成本上还是除锰效果上均有突出的优点，在轻量锰超标的饮用水源处理中有良好的应用前景。具体实施方式该实施例的滤料由以下重量份的原料制得：秸秆12、硅藻土70、聚乙烯亚胺、锰氧化细菌30ml、氢氧化钠55、浓度为0.5%的乙二醛溶液适量、去离子水适量。制备方法为：（1）将秸秆清洗干净后脱水干燥粉碎，处理后的物料在400℃条件下炭化处理，得炭化秸秆粉备用；（2）将硅藻土在550℃条件下焙烧2.5h后取出冷却，随后投入浓度为2mol/L的硫酸溶液中，在85℃条件下混合反应6h，反应结束后经过滤、水洗、干燥，得纯化硅藻土粉备用；（3）将锰氧化细菌经过离心浓缩，数量达到108-109个/ml，作为包覆菌源备用；（4）将聚乙烯亚胺投入去离子水中，配制成质量分数为45%的溶液，随后加入步骤（3）制备的菌源，搅拌混合均匀后备用；（5）将炭化秸秆粉、纯化硅藻土粉与氢氧化钠混合，在550℃条件下焙烧1.2h，所得产物冷却至室温后与步骤（4）所得物料超声混合50h后出料，最后再加入乙二醛溶液，浸泡反应35min后过滤，产物水洗至中性后与去离子水混合，投入反应釜中，在40-50℃条件下反应陈化25h，所得物料经干燥后即得所述滤料。将该滤料以除锰池体积的0.5倍进行填充，选取合肥大房郢水库底层Mn2+浓度为0.8mg/L的河水进行测试，在1m3/h的流速下运行40天，出水中Mn2+的浓度为0.03mg/L，远低于国家标准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物活性炭化秸秆/硅藻土分子筛除锰滤料，其特征在于，所述的滤料由以下重量份的原料制成：秸秆10‑15、硅藻土60‑80、聚乙烯亚胺5‑8、锰氧化细菌20‑50ml、氢氧化钠50‑60、浓度为0.5%的乙二醛溶液适量、去离子水适量。

【技术特征摘要】
1.一种生物活性炭化秸秆/硅藻土分子筛除锰滤料，其特征在于，所述的滤料由以下重量份的原料制成：秸秆10-15、硅藻土60-80、聚乙烯亚胺5-8、锰氧化细菌20-50ml、氢氧化钠50-60、浓度为0.5%的乙二醛溶液适量、去离子水适量。2.一种生物活性炭化秸秆/硅藻土分子筛除锰滤料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将秸秆清洗干净后脱水干燥粉碎，处理后的物料在300-400℃条件下炭化处理，得炭化秸秆粉备用；（2）将硅藻土在500-550℃条件下焙烧2-3h后取出冷却，随后投入浓度为2mol/L的硫酸溶液中，在80-90℃条件下混合反应5-8h，反应结束...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐玉朝，黄显怀，李卫华，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34