一种有机-无机复合污染水的净化滤料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及环保技术领域，具体地说是一种有机‑无机复合污染水的净化滤料及其制备方法应用。将醋酸纤维素经丙酮溶解，加入二甲基硅油分散剂混合均匀后再加入混合添加剂，于30‑40℃条件下充分混合6‑48h得到复合膜液，而后按500‑1000g/L的添加量加入经处理的滤料载体，搅拌混匀得负载复合膜液的滤料；将上述负载复合膜液的滤料加入至含有葡萄糖酸钠和PEG1000的壳聚糖稀酸水溶液中，混匀后即得净水滤料；利用本发明专利技术方法所得净水滤料性质稳定，可同时去除水中多种有机无机污染物的性能优异。

Purification filter material for organic-inorganic compound polluted water and preparation method and application thereof

The invention relates to the field of environmental protection technology, in particular to an organic-inorganic compound polluted water purification filter material and a preparation method and application thereof. Cellulose acetate was dissolved in acetone, mixed with dimethyl silicone oil dispersant, and then mixed with mixed additives. The composite membrane solution was obtained by mixing at 30 40 for 6 48 h, and then adding 500 1000 g / L to the treated filter media carrier to stir and mix the filters. The filter material of the composite membrane solution is added to the dilute acid water solution containing sodium gluconate and PEG1000, and the purified water filter material is obtained after mixing. The purified water filter material obtained by the method of the present invention has stable property and excellent performance of removing various organic and inorganic pollutants in the water at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种有机-无机复合污染水的净化滤料及其制备方法和应用
本专利技术涉及环保
，具体地说是一种有机-无机复合污染水的净化滤料及其制备方法应用。
技术介绍
长期以来，吸附法和絮凝剂添加法是去除亲脂性和亲水性污染物最重要的水处理方法，被人们广泛应用于各种给水或排水处理中。由于具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，活性炭作为吸附剂被广泛应用于饮用水及污水处理过程中。但活性炭对水中有机物的吸附缺乏选择性，容易饱和，使用过程中需要不断再生，去除低浓度有机物效果差，对于目前常规水体中低含量、亲脂性污染物的去除效果并不理想。目前，采用吸附的方法对水质进行深度净化，通常选用果壳活性炭作为过滤材料，再生采用清水进行反冲洗。由于果壳活性炭本身机械强度低，且亲脂性污染物经水反冲洗再吸附效率低，使用寿命短。除此之外，絮凝剂通过使水中不易沉降的胶体和悬浮物形成粗大的絮体，从而降低原水的浊度、色度，去除多种高分子有机物、某些重金属和放射性物质。然而，稳定性好的合成有机高分子絮凝剂，价格较高，且水解或降解产物会对人类健康和生态环境产生不利影响；成本较低的无机絮凝剂(铝盐和铁盐或者铝盐和铁盐的共聚物)，具有一定的毒性和腐蚀性；生物絮凝剂则容易受到处理水体中有毒物质的干扰，因而使用范围有限。因此，研究开发高效经济的新型吸附材料，以同时选择性去除饮用水中极低含量的亲脂性和亲水性污染物十分必要。经过对现有技术文献的检索发现，关于净水滤料开发方面，主要集中在如何提高其对有机污染物或无机污染物等单一种类污染物的去除方面，且对于配套的滤料再生利用技术相对薄弱。到目前为止，尚未见有机-无机复合污染水的净化滤料制备及再生利用方法报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种有机-无机复合污染水的净化滤料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案为：一种有机-无机复合污染水的净化滤料的制备方法：1)将醋酸纤维素经丙酮溶解，加入终浓度为0.1％(质量百分比)二甲基硅油分散剂混合均匀后再加入混合添加剂，于30-40℃条件下充分混合6-48h得到复合膜液，而后按500-1000g/L的添加量加入经处理的滤料载体，搅拌混匀得负载复合膜液的滤料；其中，混合添加剂为醋酸纤维素：丙酮：高氯酸镁：无水硫酸钠：三油酸甘油酯＝1-2：10-35：0.2-0.5：0.1-0.2：0.2－4(质量比)；2)将上述负载复合膜液的滤料加入至含有葡萄糖酸钠和PEG1000的壳聚糖稀酸水溶液中，混匀后即得净水滤料；其中，负载复合膜液的滤料与稀酸水溶液中壳聚糖之间的质量比为30-60：1。所述经处理的滤料载体为将滤料载体在质量浓度为1％的木质素磺酸钙的水溶液浸泡4-24h，水洗至水体呈澄清状态，烘干，备用。所述滤料载体指陶粒、沙砾、铁矿滤料或沸石。所述含有葡萄糖酸钠和PEG1000的壳聚糖稀酸水溶液中壳聚糖浓度为1-10wt％；其中，稀酸为浓度为1-2％的盐酸或醋酸；其中，葡萄糖酸钠：PEG1000：壳聚糖的质量比为1：1：10。其中，壳聚糖的脱乙酰度>50％。一种所得有机-无机复合污染水的净化滤料，按上述记载的方式制备获得有机-无机复合污染水的净化滤料。一种有机-无机复合污染水的净化滤料的应用，所述净化滤料在水质净化中的应用。所述净化滤料在水体中吸附去除有机污染物和重金属中的应用。一种有机-无机复合污染水的净化滤料的再生方法，将吸附污染物达饱和的净水滤料与再生清洗剂混合，于20-40℃下震荡20-120min使污染物得到洗脱；洗脱后泡在再生液中5-20min，然后干燥获得再生处理后净化滤料。所述再生液为30-40℃条件下充分混合6-48h得到的质量比为1-2：10-35：0.1-3.5：0.2-0.5：0.2－4的醋酸纤维素：80-90％醋酸水溶液：壳聚糖：氯化镁：三油酸甘油酯混合液；所述再生清洗剂为稀酸水溶液和/或醇类(甲醇、乙醇等)。原理：本专利技术根据相似相溶原理利用三油酸甘油酯富集亲脂性有机污染物，醋酸纤维素膜表面的亲水性可以促进水溶液中溶质的传质过程。同时在滤料表面包裹壳聚糖薄膜，利用壳聚糖表面含有多种羟基、羧基等亲水性官能团，通过吸附配位作用富集亲水性污染物，而滤料载体表面的丰富孔隙结构使得镶嵌类脂颗粒和壳聚糖膜很容易沉积在上面。最终获得新型复合净水滤料，将其用于水质净化，同时去除有机污染物和重金属等多种污染物。本专利技术所具有的优点：1)所制备滤料可同时去除有机无机复合污染物，属于多用途的环境友好性材料。水环境污染往往表现为有机物和无机物的复合污染，净水滤料表面同时包裹亲脂性的颗粒材料和亲水性薄膜材料，能够同时去除多种有机污染物和重金属等无机污染物。利用本专利技术方法所得净水滤料性质稳定，可同时去除水中多种有机无机污染物的性能优异。2)滤料制备工艺简单，仅通过简单的浸泡-涂覆过程将不同功能材料负载于滤料表层。制备过程不使用强酸与强碱，且不采用高温高压环境，制备所需的木质素磺酸钙、三油酸甘油酯、醋酸纤维素、PEG1000、壳聚糖和醋酸等来源广、价格低，材料制备成本低。3)滤料回收再生容易。吸附达到饱和的净水材料可以根据吸附污染物的性质选择不同的再生清洗剂，处理后的净水材料经再生液浸泡可使材料的吸附性能快速恢复到最初的水平。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进一步说明，然而本专利技术并不局限于以下实施例。实施例1使用丙酮将醋酸纤维素溶解，随后加入二甲基硅油分散剂混匀，使溶解液中分散剂终浓度为质量浓度为0.1％，混合均匀后按比例加入添加剂——高氯酸镁、无水硫酸钠和三油酸甘油酯，于35℃条件下充分混合10h得到复合膜液，待用。其中，醋酸纤维素：丙酮：高氯酸镁：无水硫酸钠：三油酸甘油酯＝1.6：20：0.5：0.2：3(质量比)；将购买的陶粒滤料使用质量浓度为1％木质素磺酸钙水溶液浸泡10h后，水洗至水体呈澄清状态，烘干，按500g/L的添加量加入到上述的复合膜液中，搅拌混匀收集固体物质；而后加入至含有葡萄糖酸钠和PEG1000的6wt％壳聚糖稀酸(1％醋酸)水溶液中，其中葡萄糖酸钠：PEG1000：壳聚糖的质量比为1：1：10，壳聚糖与负载复合膜液滤料的质量比在1：40，搅拌混合5min后收集固体改性后的滤料，干燥，制得净水滤料。利用上述制备获得复合材料进行去除废水中污染物，具体将净水滤料按照3％(质量比)的比例加入含有酚类内分泌干扰物和重金属的废水(双酚A100μgL-1，壬基酚100μg/L,辛基酚100μg/L，锌3mg/L)中，污染物的去除率超过95％。将上述处理废水后的净水滤料与再生清洗剂(甲醇：1％盐酸水溶液＝60：40(v/v))混合，于40℃下震荡120min使污染物得到洗脱；而后再将上述净水滤料浸泡在再生液中20min，然后干燥获得再生的净水滤料；所述再生液为30℃条件下充分混合24h的混合溶液，混合溶液按质量比为1.6：20：0.2：0.5：3的醋酸纤维素：85％醋酸水溶液：壳聚糖：氯化镁：三油酸甘油酯混合液。利用上述再生获得复合材料进行去除废水中污染物，具体将净水滤料按照3％(质量比)的比例加入含有酚类内分泌干扰物和重金属的废水(双酚A100μgL-1，壬基酚100μg/L,辛基酚100μg/L，锌3mg/L)中，污染物的去本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机‑无机复合污染水的净化滤料的制备方法，其特征在于：1)将醋酸纤维素经丙酮溶解，加入二甲基硅油分散剂混合均匀后再加入混合添加剂，于30‑40℃条件下充分混合6‑48h得到复合膜液，而后按500‑1000g/L的添加量加入经处理的滤料载体，搅拌混匀得负载复合膜液的滤料；其中，混合添加剂为醋酸纤维素：丙酮：高氯酸镁：无水硫酸钠：三油酸甘油酯＝1‑2：10‑35：0.2‑0.5：0.1‑0.2：0.2－4(质量比)；2)将上述负载复合膜液的滤料加入至含有葡萄糖酸钠和PEG1000的壳聚糖稀酸水溶液中，混匀后即得净水滤料；其中，负载复合膜液的滤料与稀酸水溶液中壳聚糖之间的质量比为30‑60：1。

【技术特征摘要】
1.一种有机-无机复合污染水的净化滤料的制备方法，其特征在于：1)将醋酸纤维素经丙酮溶解，加入二甲基硅油分散剂混合均匀后再加入混合添加剂，于30-40℃条件下充分混合6-48h得到复合膜液，而后按500-1000g/L的添加量加入经处理的滤料载体，搅拌混匀得负载复合膜液的滤料；其中，混合添加剂为醋酸纤维素：丙酮：高氯酸镁：无水硫酸钠：三油酸甘油酯＝1-2：10-35：0.2-0.5：0.1-0.2：0.2－4(质量比)；2)将上述负载复合膜液的滤料加入至含有葡萄糖酸钠和PEG1000的壳聚糖稀酸水溶液中，混匀后即得净水滤料；其中，负载复合膜液的滤料与稀酸水溶液中壳聚糖之间的质量比为30-60：1。2.按权利要求1所述的有机-无机复合污染水的净化滤料的制备方法，其特征在于：所述经处理的滤料载体为将滤料载体在木质素磺酸钙水溶液浸泡4-24h，水洗至水体呈澄清状态，烘干，备用。3.按权利要求2所述的有机-无机复合污染水的净化滤料的制备方法，其特征在于：所述滤料载体指陶粒、沙砾、铁矿滤料或沸石。4.按权利要求1所述的有机-无机复合污染水的净化滤料的制备方法，其特征在于：所述含有葡萄糖酸钠和PEG1000的壳聚糖稀酸水溶液中壳聚糖浓度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕剑，张翠，武君，张宇轩，
申请(专利权)人：中国科学院烟台海岸带研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37