一种水处理除氟除铁锰复合吸附滤料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水处理除氟除铁锰复合吸附滤料的制备方法，其步骤是：Ａ．原料选材，采用废弃生物材料；Ｂ．将原料粉碎过筛；Ｃ．颗粒入炉煅烧；Ｄ．关停加热设备，冷却，取出原料；Ｅ．将原料过筛；Ｆ．将原料置于容器中，并注入磷酸或硫酸或盐酸浸泡原料，去除溶液后用清水冲洗；Ｇ．原料再用氢氧化钠或氢氧化钾溶液或氧化钙溶液浸泡，去除溶液后用清水冲洗；Ｈ．原料用氧化钙溶液或氯化钙溶液循环处理，去除溶液后用清水冲洗，干燥后即为复合吸附滤料。本发明专利技术成本低廉、对水质和ｐＨ适应范围广、使用方便、除氟除铁锰速度快、吸附容量大、无二次污染，大大降低水处理费用。处理后水的口感好，水质稳定，安全性高，可多次再生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及饮用水处理和废水处理，更具体涉及一种水处理除氟除铁锰复合 吸附滤料(Bio-F)的制备方法。适用于饮用水除氟除铁除锰，也可用于工业废 水的除氟除铁锰。
技术介绍
据报道中国有3亿多人饮水不安全。饮水水质不安全主要包括直接饮用未经 处理的高氟水、高砷水、苦咸水，细菌超标的污染水，铁、锰超标水，以及血吸 虫疫水的问题。其中饮用高氟水的人口最多，约6000万人，成为中国饮水安全 的首要问题。高氟水涉及中国所有的省(自治区、直辖市)，集中分布在1317个 县，主要分布在河南、河北、山东、山西、内蒙古和安徽、江苏北部等地区。其 实高氟水不仅是中国的饮水安全问题，全世界有20多个国家受到高氟水的危害， 其中包括中国、美国、加拿大、阿根廷、新西兰、日本、土耳其、伊朗、伊拉克、 印度、泰国、约旦以及埃及、南非、坦桑尼亚等非洲国家。长期饮用超标的含氟 7K,轻则引起氟斑牙，严重时会引起氟骨症，造成骨质疏松、骨变形，甚至瘫痪， 丧失劳动能力。中国含铁含锰地下水分布甚广，铁、锰含量超过饮用水标准的地 区人口达3.31亿，其水量约占中国地下水总储量的20%以上。长期饮用铁、锰 超标的水可引起食欲不振、呕吐、腹泻、胃肠道紊乱，而且过量的锰还会损坏人 类的中枢神经系统。目前，国内外除氟技术主要有混凝沉淀法、化学沉淀法、吸附法、电渗析法、 反渗透和纳滤法以及离子交换法。其中，吸附法价格较低，对氟离子选择性高， 吸附效果不易受到水中其他离子干扰，与膜技术相比，可以用于无电的地区，设 备维护简单，适用于农村饮用水处理。除氟吸附剂在国内外市场主要是活性氧化铝、骨炭和铝系改性沸石。中国农村曾用骨炭进行饮水除氟，虽然除氟效果较好， 但由于骨炭吸附剂强度低，使用寿命短，出水口感差，加工过程不环保等缺点，现已退出中国市场；活性氧化铝是目前市场上主要的饮水除氟吸附剂，来源丰富， 价格适中，但活性氧化铝适用于pH偏酸性条件的除氟，除氟容量低，再生后除 氟容量衰减快，易板结，使用寿命短，而且出水有铝离子溶出的风险，存在安全 隐患，活性氧化铝在中国农村曾大量应用，但由于以上原因，应用效果很差；除 氟沸石主要用明矾和铝盐改性和再生，虽然滤料使用寿命长，但除氟容量很低(通 常静态除氟容量〈1.0mg/g)，因此设备再生频繁、水处理接触时间长、设备庞大, 特别是氟含量较高时，出水氟含量较难达到标准要求，在农村应用效果不佳。除 铁锰滤料主要是锰砂，但锰砂没有除氟效果，因此在氟和铁锰多因子超标时需要 两种技术联用，增加了成本和管理维护难度。因此研制一种多功能、高效、安全、 经济、不产生二次污染的新型吸附型除氟除铁锰滤料非常必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中不足之处，提供了一种水处理除氟除铁锰 复合吸附滤料的制备方法，方法易行，操作方便，复合吸附滤料安全、价格低廉、 使用方便、除氟效果好、无二次污染的除氟除铁锰复合多功能滤料。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案1. 原料选材，采用废弃生物材料作为原材料(非骨头材料)，如采用蛋壳或 虾蟹壳或贝类壳，洗净干燥待用；2. 将步骤1中的原料粉碎后过筛，得到大小为5-60目的颗粒；3. 将在步骤2中获得的颗粒入炉(电炉或马弗炉)煅烧，保证炉内原料均 匀加热，在常压条件下，温度控制在300-660'C，保温30-180分钟；4. 关停加热设备，待自然冷却至15-40'C，取出原料；5. 将煅烧后的原料过60目筛，去除煅烧过程产生的细小粉末；6. 煅烧后的原料置于容器中，向容器中注入浓度为2%-45%的磷酸或硫酸 或盐酸浸泡原料，原料磷酸或硫酸或盐酸的质量比为1 : 0.5-2.2，静置2-24h， 处理完毕后去除酸溶液，用清水冲洗原料1-10遍。7. 然后将原料再用5%-20%氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH)溶液 或0.4%-1%氧化齊(CaO)溶液浸泡4-24h，原料氢氧化钠或氢氧化钾或氧化 钙溶液的质量比为1 : 0.3-2.0，处理完毕后去除溶液，用清水冲洗原料1-20遍。8.原料再用0.05%-1.5%氧化钙或1%-5%氯化钙(CaCl2)，原料氧化钙 或氯化钙的质量比为l: 2.1-5.3，循环处理4-8h或静置浸泡l-7天。处理完毕后 去除溶液，将原料用清水冲洗至出水为pH 5.5-8.5，干燥后即为成品滤料。成品 可填充于过滤容器内或者直接用于水池内，对水进行除氟除铁除锰。本专利技术的生物除氟除铁锰滤料，原材料为废弃生物材料，成本低廉，变废为 宝，体现了循环经济模式，有利于环保产业的发展，对于节约资源、净化环境有 一定意义。由于高氟水、高铁高锰水分别广泛，国内外相关水处理滤料的市场需 求很大，前景十分广阔。Bio-F来源于天然生物材料，安全性高。根据武汉市疾 病控制中心检测结果(表1)，其中所含的砷、镉、铅、汞、铝含量指标均符合 食品中污染物限量国家标准(GB2762-2005)。 Bio-F生产原料充足、成本低廉， 生产工艺简单，对水质和pH适应范围广，使用方便，除氟除铁除锰速度快，吸 附容量大，无二次污染，可大大降低水处理费用。Bio-F除氟效果和效率均优于传统吸附剂骨炭，去除率98%;其静态除氟容 量高达7.77mg/g，显著高于活性氧化铝和改性沸石，多次再生后除氟容量无明显 衰减。对水中其他阴阳离子的干扰抗性强，在pH4-9范围内除氟容量稳定，特别 是吸附速度快，有利于降低过滤器的接触时间(5min即可)。Bio-F适用于饮用 水、污水的除氟除铁锰过程。表l Bio-F的安全性评价<table>table see original document page 5</column></row><table>具体实施例方式实施例1:本专利技术是除氟除铁锰复合多功能吸附滤料(Bio-F)的制备方法，其具体实 施方法如下1. 原料选材，采用废弃生物材料为原料(非骨头类材料)，如采用蛋壳或虾 蟹壳或贝类壳，洗净干燥待用；2. 粉碎，将步骤1中的原料破碎后过筛，得到5或8或11或16或25或 30或35或39或42或46或50或52或58或60目的颗粒；3. 将在步骤2中得到的颗粒入炉煅烧，保证炉内原料均匀加热，在常压条 件下，温度控制在300或350或380或410或460或520或550或580或620或 660°C，保温30或60或78或85或95或99或103或120或130或135或140 或145或150或155或160或166或168或175或180分钟；4. 关停加热设备，待自然冷却至15或18或20或29或33或37或4(TC， 取出原料；5. 将煅烧后的原料过60目筛，去除煅烧过程产生的细小粉末；6. 将过筛后的原料置于容器中，向容器中注入浓度为2或8或10或15或 20或25或30或35或40或45%的硫酸或磷酸浸泡原料，原料硫酸或磷酸的 质量比为1 : 0.8或0.9或1.0或1.5或1.8或2.2，静置2或6或8或12或16或 20或22或24小时，处理完毕后去除溶液，用清水冲洗原料1或3或6或8或10遍；7. 将原料用5或8或10或15或20%氢氧化钠或氢氧化钾溶液浸泡4或6 或8或12或14或1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水处理除氟除铁锰复合吸附滤料的制备方法，其步骤是：Ａ、原料选材，采用废弃生物材料作为原材料，采用蛋壳或虾蟹壳或贝类壳，洗净干燥待用；Ｂ、将步骤Ａ中的原料粉碎后过筛，得到大小为５－６０目的颗粒；Ｃ、将在步骤Ｂ中获得的颗粒入炉煅烧，炉内原料均匀加热，在常压条件下，温度控制在３００－６６０℃，保温３０－１８０分钟；Ｄ、关停加热设备，冷却至１５－４０℃，取出原料；Ｅ、将煅烧后的原料过６０目筛，去除煅烧过程产生的粉末；Ｆ、煅烧后的原料置于容器中，向容器中注入浓度为２％－４５％的磷酸或硫酸浸泡原料，原料∶磷酸或硫酸或盐酸的质量比为１∶０．８－２．２，静置２－２４ｈ，处理完毕后去除溶液，用清水冲洗原料１－１０遍；Ｇ、然后将原料再用５－２０％氢氧化钠或氢氧化钾溶液或０．４－１％氧化钙溶液浸泡４－２４ｈ，原料：氢氧化钠或氢氧化钾或氧化钙溶液的质量比为１∶０．３－０．８，处理完毕后去除溶液，用清水冲洗原料１－２０遍；Ｈ、原料用０．０５％－１．５％氧化钙或１－５％氯化钙循环处理４－８ｈ或静置浸泡１－７天，原料∶氧化钙或氯化钙的质量比为１∶２．１－５．３，处理完毕后去除溶液，将原料用清水冲洗至出水为ｐＨ５．５－８．５，干燥后即为复合吸附滤料。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨劭，朱迟，赵良元，
申请(专利权)人：杨劭，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]