一种纳米硅藻复合净水剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种纳米硅藻净水剂及其制备方法，本发明专利技术提供的纳米硅藻净水剂主要由硅藻土和含铝、含铁矿品混合而成。本发明专利技术对天然硅藻矿品进行了焙烧和酸浸两种改性手段，增加硅藻土孔径大小，比表面积和吸附能力。在污水处理过程中加入本发明专利技术纳米硅藻复合净水剂，利用其具有巨大的比表面积和较强的吸附力，把超细微粒物质吸附到硅藻表面，在结合絮凝作用，促使污水中的污染快速屋里絮凝、沉淀，大幅度去除污染物及无机物等，提高污水的可生化性。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米硅藻复合净水剂及其制备方法
本专利技术涉及一种纳米硅藻复合净水剂，具体涉及一种纳米硅藻复合净水剂及其制备方法。
技术介绍
随着国民经济的迅速发展，人类对资源开发利用活动的日益增加以及工农业的快速发展，城乡都产生了大量的地表水污染，琥珀富营养化问题突出；地下水受到点状或面状污染不仅降低了水体的使用功能，而且加剧了水资源供需的矛盾；生态破坏加剧的趋势未得到有效控制。严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，而且加剧了水资源短缺的矛盾，对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重的负面影响，而且还严重地威胁到城乡居民的饮水安全和人命群众的健康。为了我国的经济可持续发展，废水处理作为水污染防治和实现水资源可持续利用的重要工程技术手段之一，对保护水环境和缓解水质型水资源短缺问题具有重要的作用。传统的净水材料通常指在环保处理中使用的各种化学混凝、助凝剂，常用的有铝盐、铁盐、钙盐、聚丙烯酰胺等一些化学合成材料。这类化学合成材料的使用效果是得到行业内的充分肯定，但随着国家对环保要求的越加严格，过多使用化学合成材料的弊端就凸显出来了，而引起业内关注的主要在于两点，其一是很多化学合成材料的生产和使用过程就带来了明显的二次污染；其二就是化学合成材料大部分残留在污泥中导致了污泥处理难度更大更复杂，使污泥的有效利用带来难题，也抑制行业内很多污泥回收利用相关企业的发展，因此很多环保从事者都在追寻更贴近自然、环保、更经济、更高效的新型净水材料。硅藻土是由硅藻及其他微生物的硅质遗骸组成的生物硅质岩，成分为无定型二氧化硅与少量硅氧化物、氧化铝，硅藻土表面具有特殊的微孔结构，其比表面积的大小直接影响吸附性能，且比表面积与吸附量呈正比。硅藻土表面分布的大量硅羟基和氢键在水溶液中解离出H+，使硅藻土表现出一定的电负性，且电位绝对值很大，因此硅藻土对正电荷污染物吸附能力较大。目前，由于硅藻土具有性能稳定、耐酸、孔容大、孔径大、比表面积大、吸附性强等特点，已在污水处理多个领域用作吸附剂、载体制备、污泥脱水剂等。硅藻土原土表面微孔一部分被杂质覆盖，吸附点位被占据，溶液中的离子进入硅藻土孔道受到阻碍，这些都在一定程度上限制了硅藻土的吸附能力。因此，需要对硅藻土进行改性以提高其吸附能力。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供纳米硅藻复合净水剂及其制备方法。为实现上述目标，本专利技术采用如下技术方案：一种纳米硅藻复合净水剂，按重量份数计，包括以下组分：改性硅藻土70-80份，铝矿粉20-15份，铁矿粉5-10份。优选地，所述的纳米硅藻复合净水剂，按重量份数计，包括以下组分：改性硅藻土70-75份，铝矿粉20-18份，铁矿粉8-10份。优选地，所述的纳米硅藻复合净水剂，按重量份数计，包括以下组分：改性硅藻土70份，铝矿粉20份，铁矿粉10份。一种纳米硅藻复合净水剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将天然硅藻矿粉进行机械研磨，并过80-100目筛，将过筛子后得到的硅藻土在温度650-750℃下，焙烧40-160min，随后冷却至室温；（2）将步骤（1）所得硅藻土按照每克硅藻土加入5mL浓度为0.2-0.6mol/L的硝酸溶液的配比，按所需进行配置，将上述溶液置于合适容器中并放入恒温水浴振荡器中，水浴温度为35-45℃，振荡时间为1.5-2h，结束后，过滤，用去离子水将滤渣洗至中性，在85℃下真空干燥6-8h，随后冷却至室温，将所得硅藻土再次进行机械研磨，并过80目筛，即得改性硅藻土；（3）将步骤（2）所得改性硅藻土，与铝矿粉、铁矿粉按照重量份数70-80:20-15:5-10混合，并机械研磨，过60目筛，即的本法米纳米硅藻复合净水剂。作为一种纳米硅藻复合净水剂的制备方法的进一步说明，所述步骤（1）中，硅藻土优选在650℃下，焙烧80min。作为一种纳米硅藻复合净水剂的制备方法的进一步说明，所述步骤（2）中，硝酸溶液的浓度优选为0.6mol/L。作为一种纳米硅藻复合净水剂的制备方法的进一步说明，所述步骤（3）中，改性硅藻土：铝矿粉：铁矿粉优选的重量份数为70:20:10。有益效果高孔硅藻由不导电的非晶体二氧化硅组成的硅藻壳体和超导的硅藻高孔硅藻组成，使硅藻表面形成不平衡电位和外墙电位。在处理过程时，加入微量纳米硅藻复合净水剂，在高速搅拌下，纳米硅藻复合净水机表面的补平衡电位能破坏污水中电离子圈，并中和悬浮离子的带电性，导致胶体颗粒和胶团结构的电位减少或为零。从而达到胶体颗粒脱离的目的，促使污水中的污染物快速物理吸附、絮凝、沉淀。同时加上纳米硅藻复合净水剂具有巨大的比表面积，巨大的孔体积和较强的吸附力，把超细微粒物质吸附到硅藻表面，形成链式结构，瞬间下沉与水体分离。本专利技术为一种以高纯度硅藻天然矿品为基体加入一定量的含铝、含铁矿品混合而成的纳米硅藻复合净水剂。本专利技术对天然硅藻矿品进行了焙烧和酸浸两种改性手段，以实现增加硅藻土孔径大小，比表面积和吸附能力等目的。在污水处理过程中加入本专利技术纳米硅藻复合净水剂，利用其具有巨大的比表面积和较强的吸附力，把超细微粒物质吸附到硅藻表面，在结合絮凝作用，促使污水中的污染快速屋里絮凝、沉淀，大幅度去除污染物及无机物等，提高污水的可生化性。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种纳米硅藻复合净水剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将天然硅藻矿粉进行机械研磨，并过80-100目筛，将过筛子后得到的硅藻土在温度650℃下，焙烧80min，随后冷却至室温；（2）将步骤（1）所得硅藻土按照每克硅藻土加入5mL浓度为0.6mol/L的硝酸溶液的配比，按所需进行配置，将上述溶液置于合适容器中并放入恒温水浴振荡器中，水浴温度为40℃，振荡时间为1.5h，结束后，过滤，用去离子水将滤渣洗至中性，在85℃下真空干燥6-8h，随后冷却至室温，将所得硅藻土再次进行机械研磨，并过80目筛，即得改性硅藻土；（3）将步骤（2）所得改性硅藻土，与铝矿粉、铁矿粉按照重量份数70:20:10混合，并机械研磨，过60目筛，即的本法米纳米硅藻复合净水剂。实施例2为筛选出硅藻土最优化的焙烧温度和时间，探究了不同焙烧温度和时间处理对硅藻土的比表面积和净水能力的影响。首先，采用正交试验对焙烧温度和焙烧时间进行筛选，并对比未处理的天然硅藻土的比表面积。在每一组的焙烧温度和时间条件下，取20g天然硅藻土进行处理，用去离子水洗涤，然后80℃真空干燥6小时后冷却至室温，测定每一组处理后硅藻土的比表面积。结果如表1所示。表1不同焙烧温度和时间对硅藻土比表面积的影响未处理的天然硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米硅藻复合净水剂，其特征在于：按重量份数计，包括以下组分：改性硅藻土70-80份，铝矿粉20-15份，铁矿粉5-10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米硅藻复合净水剂，其特征在于：按重量份数计，包括以下组分：改性硅藻土70-80份，铝矿粉20-15份，铁矿粉5-10份。


2.根据权利要求1所述一种纳米硅藻复合净水剂，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：改性硅藻土70-75份，铝矿粉20-18份，铁矿粉8-10份。


3.根据权利要求1所述一种纳米硅藻复合净水剂，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：改性硅藻土70份，铝矿粉20份，铁矿粉10份。


4.一种纳米硅藻复合净水剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将天然硅藻矿粉进行机械研磨，并过80-100目筛，将过筛子后得到的硅藻土在温度650-750℃下，焙烧40-160min，随后冷却至室温；
（2）将步骤（1）所得硅藻土按照每克硅藻土加入5mL浓度为0.2-0.6mol/L的硝酸溶液的配比，按所需进行配置，将上述溶液置于合适容器中并...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉良，邵燕平，
申请(专利权)人：江苏成博环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32