一種新型改性填料及其製備方法
2023-06-20 13:13:06
一種新型改性填料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種新型改性填料，其特徵在於，由殼聚糖粘性凝膠包裹填料玻璃球組成，其中殼聚糖粘性凝膠質量分數為25-30％，所述填料玻璃球與殼聚糖粘性凝膠質量分數和為100％。本發明還公開了一種新型改性填料的製備方法，步驟為：製備殼聚糖凝膠；通過殼聚糖凝膠製備殼聚糖粘性凝膠；將殼聚糖粘性凝膠置於乳酸溶液中，將經過處理得到的填料玻璃球放入含有殼聚糖粘性凝膠的乳酸溶液中，使填料玻璃球上包覆殼聚糖粘性凝膠，經調節pH清洗乾燥後得到新型改性填料。本發明製得的新型改性填料對重金屬離子去除率高；無毒無味，對環境友好，對水體不會造成二次汙染，對水體中的其它生物無傷害。
【專利說明】一種新型改性填料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汙水淨化過濾領域，具體地指一種新型改性填料及其製備方法。
【背景技術】
[0002]用規則性或非定型顆粒(體、±夬、片、線)充填於罐體內用於攔截過濾水中的懸浮物的材料通常稱為填料，其材質為有機/無機單組分物質經自然破碎篩分成型塑成一定的外形形狀，用以堆積起來後便於攔截懸浮物，反向流衝洗時，又能反吹出。當選用某些材料如活性炭，離子交換樹脂材料當做填料用於過濾時限於這些材料的特性，其吸附交換特性指向性單一性能有限。活性炭對重金屬離子的去除效果不好，成本較高；離子交換樹脂的再生比較複雜，並且會產生酸、鹼廢水，易造成二次汙染。
[0003]殼聚糖是甲殼素脫乙醯基後的產物，是天然多糖中為數不多的陽離子高分子聚合物。殼聚糖的外觀是白色或淡黃色半透明片狀固體，略有珍珠光澤。殼聚糖作為天然陽離子生物聚合物具有很多獨特的功能，如保溼性、潤溼性、成膜性、抗靜電作用、毛髮柔軟和保護作用等。目前已廣泛應用於紡織印染、醫學、食品、化妝品等領域。殼聚糖可以藉助氫鍵和離子鍵形成類似網狀結構的籠形分子，對重金屬離子有較強的吸附能力，近年來作為重金屬吸附材料備受關注。儘管殼聚糖具有良好的應用潛力，但是由於它們是分子結構規整的線型高分子，結晶度高，使得殼聚糖尤其是高分子量的殼聚糖，溶解性非常差，不溶於水以及大部分有機溶劑，只溶於部分稀酸水溶液中。
[0004]申請號為201110042318.2的中國發明專利公開了一種製備吸附重金屬離子的改性殼聚糖材料的方法，對海水裡重金屬有較好的吸附能力，但其生產工藝較為複雜，而且該發明中製得的改性殼聚糖材料與現有技術殼聚糖聚合物一樣，都屬於形狀不固定的無定形態，對應用在填料領域時針對懸浮物的攔截效果較差。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是要解決上述【背景技術】的不足，提供一種可去除重金屬離子形態固定且對環境友好的新型改性填料及其製備方法。
[0006]本發明的技術方案為:一種新型改性填料，其特徵在於，由殼聚糖粘性凝膠包裹填料玻璃球組成，其中殼聚糖粘性凝膠質量分數為25-30%，所述填料玻璃球與殼聚糖粘性凝膠質量分數和為100%。
[0007]優選的，所述殼聚糖粘性凝膠由粘度為0.25-0.65Pa.s的殼聚糖去除雜質和粉塵，篩分後煮沸30-60min，去離子水漂洗，乾燥後得到殼聚糖凝膠，殼聚糖凝膠置於乳酸溶液中，在40-50°C溫度下連續攪拌4-6h，放置12-16h後製得。
[0008]優選的，所述填料玻璃球由玻璃球在室溫下用乳酸溶液浸泡並攪拌6_8h，之後再經過濾並用去離子水衝洗乾燥後製得。
[0009]本發明還提供一種新型改性填料的製備方法，步驟為
[0010]a.將殼聚糖與玻璃球進行預處理:
[0011]粘度為0.25-0.65Pa.s的殼聚糖去除雜質和粉塵，篩分後煮沸30_60min，用去離子水漂洗，乾燥後得到殼聚糖凝膠；殼聚糖凝膠置於乳酸溶液中，在40-50°C溫度下連續攪拌4-6h，放置12-16h後得到殼聚糖粘性凝膠；
[0012]玻璃球在室溫下用乳酸溶液浸泡並攪拌6_8h，之後再經過濾並用去離子水衝洗後乾燥，得到填料玻璃球；
[0013]b.殼聚糖粘性凝膠放入到乳酸溶液中，保持溫度40_50°C，加入填料玻璃球，連續攪拌10-14小時，直到殼聚糖粘性凝膠全部附著在玻璃球上，將附有殼聚糖粘性凝膠的填料玻璃球移入NaOH溶液中中和過剩乳酸，最後取出用去離子水洗淨直至pH為中性，乾燥後得到新型改性填料。
[0014]優選的，所述步驟b中殼聚糖粘性凝膠質量分數為25-30%，其中步驟b中所用殼聚糖粘性凝膠與所用填料玻璃球的質量分數和為100%。
[0015]優選的，所述乳酸溶液濃度為0.1-0.3mol/Lo
[0016]進一步的，所述乳酸溶液濃度為0.2mol/Lo
[0017]進一步的，步驟a中殼聚糖凝膠與置入的乳酸溶液中乳酸的質量比為25?30:9 ?27。
[0018]優選的，所述NaOH溶液濃度為0.4-0.6mol/L。
[0019]進一步的，所述NaOH溶液濃度為0.5mol/L。
[0020]殼聚糖由於分子中存在羥基、氨基和其他基團，可形成具有類似網狀結構的籠型分子，對許多金屬離子進行螯合，殼聚糖對銅、鋅、鎳、銀、汞、鉛的金屬陽離子都有很強的吸附能力。但單純殼聚糖聚合物水溶性差，本發明通過以殼聚糖為主鏈，採用將乳酸分子基團引到殼聚糖分子結構的側鏈上的過程，以改善殼聚糖的水溶性，並利用殼聚糖良好的生物相容性製備特殊作用的水凝膠，用來吸附金屬離子。但由於殼聚糖粘性凝膠形狀不固定，無法擴大其表面積來對水中重金屬離子進行吸附，將其包裹在玻璃球外，利用玻璃球維持形狀及擴大利用面積。
[0021]本發明優點為:
[0022]1.將無固定性狀的殼聚糖粘性凝膠包覆在玻璃球載體上，增加對水中懸浮物的攔截作用，擴大殼聚糖粘性凝膠的吸附面積，提高吸附效率，對重金屬離子去除率高；
[0023]2.使用的殼聚糖、乳酸等都屬於環境友好型材料，製得的新型改性填料無毒無味，對水體不會造成二次汙染，對水體中的其它生物(魚蝦等生物)不造成傷害；
[0024]3.使用的原料來源廣、成本低、製作方法簡單，生產成本相對較低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1本發明改性填料使用後紅外光譜圖
[0026]圖2本發明改性填料對不同金屬離子的吸附動力學曲線
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0028]實施例1
[0029]新型改性填料的製備方法為:
[0030]a.將粘度為0.25-0.65Pa.s的殼聚糖，去除雜質和粉塵，篩分後煮沸30分鐘，然後用去離子水漂洗3-5次，最後用真空乾燥器乾燥72小時，得到殼聚糖凝膠；將30g殼聚糖凝膠緩慢加入到IL濃度0.2mol/L的乳酸水溶液中，在40_50°C的溫度下，連續攪拌4小時，然後放置12小時得到殼聚糖粘性凝膠；
[0031]將玻璃球在室溫下用濃度0.2mol/L乳酸溶液浸泡並攪拌6h，之後再經過濾並用去離子水衝洗後乾燥，得到填料玻璃球；
[0032]b.取30g殼聚糖粘性凝膠放入到濃度0.2mol/L的乳酸溶液中，保持溶液溫度40-500C，再加入70g填料玻璃球，連續攪拌12小時，直到殼聚糖粘性凝膠全部附著到玻璃球填料表面上，將附有殼聚糖粘性凝膠的填料玻璃球移入濃度為0.5mol/L的NaOH溶液中中和過剩乳酸，最後從NaOH溶液中取出經用去離子水洗淨直至pH為中性，乾燥後得到新型改性填料。
[0033]對上述新型改性填料進行重金屬離子的吸附實驗，玻璃柱內徑4.8cm，柱長95.5cm，充填新型改性填料高57cm，膨脹率為40%，設計濾速8_12米/小時；反清洗強度9-15L/秒.米2 ;衝洗歷時5-7分鐘/24小時；進水壓力多0.04MPa，反衝洗進水水壓彡0.2MPa。採用蠕動泵連續進水，進水流量5ml/s (18.lL/h，432L/24h)，進水金屬離子配製濃度分別為 100mg/L，250mg/L，500mg/L，監測 Cu ( II )、Ni ( II )、Zn ( II )金屬濃度(進出水中)繪製去除率曲線n = (Co-Ce)/Co)。η為去除率(％ )，Co為進水金屬濃度(mg/L)；Ce為出水金屬濃度(mg/L)。實測去除率分別Cu ( II )為98%，Ni ( II )為96.5%，Zn( II )為97.5%。表明新型改性填料具有良好的重金屬離子吸附去除性能。
[0034]新型改性填料使用後紅外光譜圖如圖1所示，C-H表示帶烷基的有機物已附著在載體上；C-N表示殼聚糖已附著在載體上。
[0035]實施例2
[0036]新型改性填料的製備方法為:
[0037]a.將粘度為0.25-0.65Pa.s的殼聚糖，去除雜質和粉塵，篩分後煮沸30分鐘，然後用去離子水漂洗3-5次，最後用真空乾燥器乾燥72小時，得到殼聚糖凝膠；將25g殼聚糖凝膠緩慢加入到IL濃度0.3mol/L的乳酸水溶液中，在40_50°C的溫度下，連續攪拌6小時，然後放置12小時得到殼聚糖粘性凝膠；
[0038]將玻璃球在室溫下用濃度0.3mol/L乳酸溶液浸泡並攪拌7h，之後再經過濾並用去離子水衝洗後乾燥，得到填料玻璃球；
[0039]b.取25g殼聚糖粘性凝膠放入到濃度0.3mol/L的乳酸溶液中，保持溶液溫度40-50°C，加入75g填料玻璃球，連續攪拌10小時，直到殼聚糖粘性凝膠全部附著到玻璃球填料表面上，將附有殼聚糖粘性凝膠的填料玻璃球移入濃度為0.4mol/L的NaOH溶液中中和過剩乳酸，最後從NaOH溶液中取出經用去離子水洗淨直至pH為中性，乾燥後得到新型改性填料。
[0040]對上述新型改性填料進行重金屬離子的吸附實驗，玻璃柱內徑4.8cm，柱長95.5cm，充填新型改性填料高57cm，膨脹率為40%，設計濾速8_12米/小時；反清洗強度9-15L/秒.米2 ;衝洗歷時5-7分鐘/24小時；進水壓力多0.04MPa，反衝洗進水水壓彡0.2MPa。採用蠕動泵連續進水，進水流量5ml/s (18.lL/h，432L/24h)，進水金屬離子配製濃度分別為 100mg/L，250mg/L，500mg/L，監測 Cu ( II )、Ni ( II )、Zn ( II )金屬濃度(進出水中)繪製去除率曲線n = (Co-Ce)/Co) O η為去除率(％ )，Co為進水金屬濃度(mg/L) ；Ce為出水金屬濃度(mg/L)。實測去除率分別Cu( II )為98.9%，Ni ( II )為97.2%，Zn( II )為95.9%。表明新型改性填料具有良好的重金屬離子吸附去除性能。
[0041]實施例3
[0042]新型改性填料的製備方法為:
[0043]a.將粘度為0.25-0.65Pa.s的殼聚糖，去除雜質和粉塵，篩分後煮沸60分鐘，然後用去離子水漂洗3-5次，最後用真空乾燥器乾燥72小時，得到殼聚糖凝膠；將28g殼聚糖凝膠緩慢加入到IL濃度0.lmol/L的乳酸水溶液中，在40_50°C的溫度下，連續攪拌5小時，然後放置14小時得到殼聚糖粘性凝膠；
[0044]將玻璃球在室溫下用濃度0.lmol/L乳酸溶液浸泡並攪拌7h，之後再經過濾並用去離子水衝洗後乾燥，得到填料玻璃球；
[0045]b.取28g殼聚糖粘性凝膠放入到濃度0.lmol/L的乳酸溶液中，保持溶液溫度40-500C，再加入72g填料玻璃球，連續攪拌14小時，直到殼聚糖粘性凝膠全部附著到玻璃球填料表面上，將附有殼聚糖粘性凝膠的填料玻璃球移入濃度為0.6mol/L的NaOH溶液中中和過剩乳酸，最後從NaOH溶液中取出經用去離子水洗淨直至pH為中性，乾燥後得到新型改性填料。
[0046]對上述新型改性填料進行重金屬離子的吸附實驗，玻璃柱內徑4.8cm，柱長95.5cm，充填新型改性填料高57cm，膨脹率為40%，設計濾速8_12米/小時；反清洗強度9-15L/秒.米2 ;衝洗歷時5-7分鐘/24小時；進水壓力多0.04MPa，反衝洗進水水壓彡0.2MPa。採用蠕動泵連續進水，進水流量5ml/s (18.lL/h，432L/24h)，進水金屬離子配製濃度分別為 100mg/L，250mg/L，500mg/L，監測 Cu ( II )、Ni ( II )、Zn ( II )金屬濃度(進出水中)繪製去除率曲線n = (Co-Ce)/Co) ? η為去除率(％ )，Co為進水金屬濃度(mg/L) ；Ce為出水金屬濃度(mg/L)。實測去除率分別Cu( II )為97.8%，Ni ( II )為96.4%，Zn( II )為97.1%。表明新型改性填料具有良好的重金屬離子吸附去除性能。
[0047]實施例4
[0048]新型改性填料的製備方法為:
[0049]a.將粘度為0.25-0.65Pa.s的殼聚糖，去除雜質和粉塵，篩分後煮沸50分鐘，然後用去離子水漂洗3-5次，最後用真空乾燥器乾燥72小時，得到殼聚糖凝膠；將26g殼聚糖凝膠緩慢加入到IL濃度0.2mol/L的乳酸水溶液中，在40_50°C的溫度下，連續攪拌4小時，然後放置16小時得到殼聚糖粘性凝膠；
[0050]將玻璃球在室溫下用濃度0.2mol/L乳酸溶液浸泡並攪拌6h，之後再經過濾並用去離子水衝洗後乾燥，得到填料玻璃球；
[0051]b.取26g殼聚糖粘性凝膠放入到濃度0.2mol/L的乳酸溶液中，保持溶液溫度40-50°C，加入74g填料玻璃球，連續攪拌12小時，直到殼聚糖粘性凝膠全部附著到玻璃球填料表面上，將附有殼聚糖粘性凝膠的填料玻璃球移入濃度為0.4mol/L的NaOH溶液中中和過剩乳酸，最後從NaOH溶液中取出經用去離子水洗淨直至pH為中性，乾燥後得到新型改性填料。
[0052]對上述新型改性填料進行重金屬離子的吸附實驗，玻璃柱內徑4.8cm，柱長95.5cm，充填新型改性填料高57cm，膨脹率為40%，設計濾速8_12米/小時；反清洗強度9-15L/秒.米2 ;衝洗歷時5-7分鐘/24小時；進水壓力多0.04MPa，反衝洗進水水壓彡0.2MPa。採用蠕動泵連續進水，進水流量5ml/s (18.lL/h，432L/24h)，進水金屬離子配製濃度分別為 100mg/L，250mg/L，500mg/L，監測 Cu ( II )、Ni ( II )、Zn ( II )金屬濃度(進出水中)繪製去除率曲線n = (Co-Ce)/Co)。η為去除率(％ )，Co為進水金屬濃度(mg/L)；Ce為出水金屬濃度(mg/L) ο實測去除率分別Cu( II )為98.4%，Ni ( II )為97%，Zn( II )為97.1%。表明新型改性填料具有良好的重金屬離子吸附去除性能。
[0053]實施例5
[0054]新型改性填料的製備方法為:
[0055]a.將粘度為0.25-0.65Pa.s的殼聚糖，去除雜質和粉塵，篩分後煮沸30分鐘，然後用去離子水漂洗3-5次，最後用真空乾燥器乾燥72小時，得到殼聚糖凝膠；將30g殼聚糖凝膠緩慢加入到IL濃度0.3mol/L的乳酸水溶液中，在40_50°C的溫度下，連續攪拌4小時，然後放置12小時得到殼聚糖粘性凝膠；
[0056]將玻璃球在室溫下用濃度0.3mol/L乳酸溶液浸泡並攪拌8h，之後再經過濾並用去離子水衝洗後乾燥，得到填料玻璃球；
[0057]b.取30g殼聚糖粘性凝膠放入到濃度0.3mol/L的乳酸溶液中，保持溫度40_50°C ；加入70g填料玻璃球，連續攪拌16小時，直到殼聚糖粘性凝膠全部附著到玻璃球填料表面上，將附有殼聚糖粘性凝膠的填料玻璃球移入濃度為0.6mol/L的NaOH溶液中中和過剩乳酸，最後從NaOH溶液中取出經用去離子水洗淨直至pH為中性，乾燥後得到新型改性填料。
[0058]對上述新型改性填料進行重金屬離子的吸附實驗，玻璃柱內徑4.8cm，柱長95.5cm，充填新型改性填料高57cm，膨脹率為40%，設計濾速8_12米/小時；反清洗強度9-15L/秒.米2 ;衝洗歷時5-7分鐘/24小時；進水壓力多0.04MPa，反衝洗進水水壓彡0.2MPa。採用蠕動泵連續進水，進水流量5ml/s (18.lL/h，432L/24h)，進水金屬離子配製濃度分別為 100mg/L，250mg/L，500mg/L，監測 Cu ( II )、Ni ( II )、Zn ( II )金屬濃度(進出水中)繪製去除率曲線n = (Co-Ce)/Co) ? η為去除率(％ )，Co為進水金屬濃度(mg/L) ；Ce為出水金屬濃度(mg/L)。實測去除率分別Cu( II )為98.7%，Ni ( II )為97.2%，Zn( II )為97%。表明新型改性填料具有良好的重金屬離子吸附去除性能。
[0059]實施例6
[0060]新型改性填料的製備方法為:
[0061]a.將粘度為0.25-0.65Pa.s的殼聚糖，去除雜質和粉塵，篩分後煮沸30分鐘，然後用去離子水漂洗3-5次，最後用真空乾燥器乾燥72小時，得到殼聚糖凝膠；將25g殼聚糖凝膠緩慢加入到IL濃度0.lmol/L的乳酸水溶液中，在40_50°C的溫度下，連續攪拌4小時，然後放置12小時得到殼聚糖粘性凝膠；
[0062]將玻璃球在室溫下用濃度0.lmol/L乳酸溶液浸泡並攪拌6h，之後再經過濾並用去離子水衝洗後乾燥，得到填料玻璃球；
[0063]b.取25g殼聚糖粘性凝膠放入到濃度0.lmol/L的乳酸溶液中，保持溫度40_50°C ；加入75g填料玻璃球，連續攪拌14小時，直到殼聚糖粘性凝膠全部附著到玻璃球填料表面上，將附有殼聚糖粘性凝膠的填料玻璃球移入濃度為0.5mol/L的NaOH溶液中中和過剩乳酸，最後從NaOH溶液中取出經用去離子水洗淨直至pH為中性，乾燥後得到新型改性填料。
[0064]對上述新型改性填料進行重金屬離子的吸附實驗，玻璃柱內徑4.8cm，柱長95.5cm，充填新型改性填料高57cm，膨脹率為40%，設計濾速8_12米/小時；反清洗強度9-15L/秒.米2 ;衝洗歷時5-7分鐘/24小時；進水壓力多0.04MPa，反衝洗進水水壓彡0.2MPa。採用蠕動泵連續進水，進水流量5ml/s (18.lL/h，432L/24h)，進水金屬離子配製濃度分別為 100mg/L，250mg/L，500mg/L，監測 Cu ( II )、Ni ( II )、Zn ( II )金屬濃度(進出水中)繪製去除率曲線n = (Co-Ce)/Co) ? η為去除率(％ )，Co為進水金屬濃度(mg/L) ；Ce為出水金屬濃度(mg/L)。實測去除率分別Cu( II )為98.2%，Ni ( II )為96.8%，Zn( II )為97.7%。表明新型改性填料具有良好的重金屬離子吸附去除性能。
[0065]實施例7
[0066]新型改性填料的製備方法為:
[0067]a.將粘度為0.25-0.65Pa.s的殼聚糖，去除雜質和粉塵，篩分後煮沸50分鐘，然後用去離子水漂洗3-5次，最後用真空乾燥器乾燥72小時，得到殼聚糖凝膠；將30g殼聚糖凝膠緩慢加入到IL濃度0.lmol/L的乳酸水溶液中，在40_50°C的溫度下，連續攪拌4小時，然後放置15小時得到殼聚糖粘性凝膠；
[0068]將玻璃球在室溫下用濃度0.lmol/L乳酸溶液浸泡並攪拌8h，之後再經過濾並用去離子水衝洗後乾燥，得到填料玻璃球；
[0069]b.取30g殼聚糖粘性凝膠放入到濃度0.lmol/L的乳酸溶液中，保持溫度40-50°C，加入70g填料玻璃球，連續攪拌12小時，直到殼聚糖粘性凝膠全部附著到玻璃球填料表面上，將附有殼聚糖粘性凝膠的填料玻璃球移入濃度為0.5mol/L的NaOH溶液中中和過剩乳酸，最後從NaOH溶液中取出經用去離子水洗淨直至pH為中性，乾燥後得到新型改性填料。
[0070]對上述新型改性填料進行重金屬離子的吸附實驗，玻璃柱內徑4.8cm，柱長95.5cm，充填新型改性填料高57cm，膨脹率為40%，設計濾速8_12米/小時；反清洗強度9-15L/秒.米2 ;衝洗歷時5-7分鐘/24小時；進水壓力多0.04MPa，反衝洗進水水壓彡0.2MPa。採用蠕動泵連續進水，進水流量5ml/s (18.lL/h，432L/24h)，進水金屬離子配製濃度分別為 100mg/L，250mg/L，500mg/L，監測 Cu ( II )、Ni ( II )、Zn ( II )金屬濃度(進出水中)繪製去除率曲線n = (Co-Ce)/Co) ? η為去除率(％ )，Co為進水金屬濃度(mg/L) ；Ce為出水金屬濃度(mg/L)。實測去除率分別Cu ( II )為98.4%，Ni ( II )為96.4%，Zn( II )為97.4%。表明新型改性填料具有良好的重金屬離子吸附去除性能。
[0071]實施例8
[0072]新型改性填料的製備方法為:
[0073]a.將粘度為0.25-0.65Pa.s的殼聚糖，去除雜質和粉塵，篩分後煮沸50分鐘，然後用去離子水漂洗3-5次，最後用真空乾燥器乾燥72小時，得到殼聚糖凝膠；將29g殼聚糖凝膠緩慢加入到IL濃度0.25mol/L的乳酸水溶液中，在40-50°C的溫度下，連續攪拌4小時，然後放置12小時製得殼聚糖粘性凝膠；
[0074]將玻璃球在室溫下用濃度0.25mol/L乳酸溶液浸泡並攪拌6h，之後再經過濾並用去離子水衝洗後乾燥，得到填料玻璃球；
[0075]b.取29g殼聚糖粘性凝膠放入到濃度0.25mol/L的乳酸溶液中，保持溫度40-500C ;加入71g填料玻璃球，連續攪拌12小時，直到殼聚糖粘性凝膠全部附著到玻璃球填料表面上，將附有殼聚糖粘性凝膠的填料玻璃球移入濃度為0.6mol/L的NaOH溶液中中和過剩乳酸，最後從NaOH溶液中取出經用去離子水洗淨直至pH為中性，乾燥後得到新型改性填料。
[0076]對上述新型改性填料進行重金屬離子的吸附實驗，玻璃柱內徑4.8cm，柱長95.5cm，充填新型改性填料高57cm，膨脹率為40%，設計濾速8_12米/小時；反清洗強度9-15L/秒.米2 ;衝洗歷時5-7分鐘/24小時；進水壓力多0.04MPa，反衝洗進水水壓彡0.2MPa。採用蠕動泵連續進水，進水流量5ml/s (18.lL/h，432L/24h)，進水金屬離子配製濃度分別為 100mg/L，250mg/L，500mg/L，監測 Cu ( II )、Ni ( II )、Zn ( II )金屬濃度(進出水中)繪製去除率曲線n = (Co-Ce)/Co) ? η為去除率(％ )，Co為進水金屬濃度(mg/L) ；Ce為出水金屬濃度(mg/L)。實測去除率分別Cu( II )為98.3%，Ni ( II )為96.3%，Zn( II )為97.5%。表明新型改性填料具有良好的重金屬離子吸附去除性能。
【權利要求】
1.一種新型改性填料，其特徵在於，由殼聚糖粘性凝膠包裹填料玻璃球組成，其中殼聚糖粘性凝膠質量分數為25-30%，所述填料玻璃球與殼聚糖粘性凝膠質量分數和為100%。
2.如權利要求1所述的新型改性填料，其特徵在於，所述殼聚糖粘性凝膠由粘度為.0.25-0.65Pa*s的殼聚糖去除雜質和粉塵，篩分後煮沸30_60min，去離子水漂洗，乾燥後得到殼聚糖凝膠，殼聚糖凝膠置於乳酸溶液中，在40-50°C溫度下連續攪拌4-6h，放置12-16h後製得。
3.如權利要求1所述的新型改性填料，其特徵在於，所述填料玻璃球由玻璃球在室溫下用乳酸溶液浸泡並攪拌6-8h，之後再經過濾並用去離子水衝洗乾燥後製得。
4.一種如權利要求1所述新型改性填料的製備方法，其特徵在於，步驟為: a.將殼聚糖與玻璃球進行預處理: 粘度為0.25-0.65Pa.s的殼聚糖去除雜質和粉塵，篩分後煮沸30_60min，用去離子水漂洗，乾燥後得到殼聚糖凝膠；殼聚糖凝膠置於乳酸溶液中，在40-50°C溫度下連續攪拌.4_6h，放置12-16h後得到殼聚糖粘性凝膠； 玻璃球在室溫下用乳酸溶液浸泡並攪拌6-8h，之後再經過濾並用去離子水衝洗後乾燥，得到填料玻璃球； b.殼聚糖粘性凝膠放入到乳酸溶液中，保持溫度40-50°C，加入填料玻璃球，連續攪拌.10-14小時，直到殼聚糖粘性凝膠全部附著在玻璃球上，將附有殼聚糖粘性凝膠的填料玻璃球移入NaOH溶液中中和過剩乳酸，最後取出用去離子水洗淨直至pH為中性，乾燥後得到新型改性填料。
5.如權利要求4所述新型改性填料的製備方法，其特徵在於，所述步驟b中殼聚糖粘性凝膠質量分數為25-30%，其中步驟b中所用殼聚糖粘性凝膠與所用填料玻璃球的質量分數和為100%。
6.如權利要求4所述新型改性填料的製備方法，其特徵在於，所述乳酸溶液濃度為.0.1-0.3mol/Lo
7.如權利要求6所述新型改性填料的製備方法，其特徵在於，所述乳酸溶液濃度為.0.2mol/Lo
8.如權利要求6所述新型改性填料的製備方法，其特徵在於，步驟a中殼聚糖凝膠與置入的乳酸溶液中乳酸的質量比為25?30:9?27。
9.如權利要求4所述新型改性填料的製備方法，其特徵在於，所述NaOH溶液濃度為.0.4-0.6mol/Lo
10.如權利要求9所述新型改性填料的製備方法，其特徵在於，所述NaOH溶液濃度為.0.5mol/L。
【文檔編號】B01J20/28GK104475045SQ201410742303
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】蔣豪傑, 王愛文 申請人:武漢一元環境工程有限公司