一種荷正電荷過濾材料的製備方法及其應用的製作方法
2023-11-01 12:14:17
專利名稱：一種荷正電荷過濾材料的製備方法及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種過濾材料，具體地說是一種荷正電荷過濾材料的製備方法 及其應用。
背景技術：
隨著社會發展及工業化程度的提高，很多行業在日常的生產生活中都會產 生大量的廢水，如油田回注水、汽車洗滌水、表面工程行業的脫脂清洗水、石 油煉化、五金加工行業、船舶行業、環保行業的油水、城市生活汙水等，這些 汙水都需要進行處理，不然會給環境帶來極大的傷害。採用過濾材料過濾是現 階段廢水處理中常用的處理工藝，現有技術中的過濾材料一般為1、表面積網 狀態的目數來進行對液體進行篩分，去除大於孔徑的固體顆粒；2、三維空間過 濾、分離，按照三維空間分離的技術特點，可以使整個分離和過濾工藝，在三 維空間的過濾的不規則孔徑中達到精密分離的目的，過濾精度可以進一步提高， 但是存在著缺點，如三維空間一旦堵塞無法清洗，同時過濾材料表面對廢水中 的物質有親緣粘接關係，產生濾料表面汙染而堵塞過濾效果，而且對廢水的處 理能力及過濾性能取決於過濾孔徑的大小，為提高過濾精度，就必須選用高密 度、細孔徑的三維空間過濾材料，這種材料製造成本高，而且廢棄後還需要另 行處理，本更大，不適合廣泛的應用。
許多化學中間體物質都含有正電荷，而正電荷具有親水疏油的特性，將帶 有正電荷的物質，採用中間體交聯，熱處理固定、光合作用等方法，塗覆在過 濾材料上，能夠顯著增加脫水量；化合物的親水基團使濾材具有化學破乳的功 能，破壞了乳液的親水親油平衡，乳液顆粒經過破乳、凝聚、粗粒化，通過不 同比重上浮，達到油水分離分層的目的。另外，正電荷具有比較強正電荷電磁 作用，能夠使水中的負離子懸浮物聚集，使其結構改變，在相同孔徑的過濾材 料下，分離過濾效果更好；正電荷的強正電荷電磁作用還可以擊破和置換水中 的負離子物質成為分子結構，如細菌和孢子的細胞壁，殺死細菌和抑制細菌繁 殖、SS、軟金屬等負離子物質。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術中的不足之處，提供一種有效利用天然有 機纖維物質，過濾效率高、運行成本低、容易再生的荷正電荷過濾材料的製備 方法及其應用。
本發明的目的之一通過以下的技術方案實現所述荷正電荷過濾材料的制 備方法包括如下步驟
選料粉碎選取不含有脂肪、糖、強染色體且容易粉碎的天然有機纖維物 質，進行粉碎處理，控制處理原材料長度不超過70cm;
膨化處理將上述經過粉碎處理的天然有機纖維物質在15(TC 35(TC左右，壓力2.5 5.0mpa左右的條件下膨化處理15 20分鐘，經過膨化以後的物質，然 後進行粗粒化粉碎篩分，尺寸控制在0.5 10毫米左右，備用；
浸泡荷電將膨化處理好的過濾材料浸泡在正電荷塗覆液中，塗覆液液面 超過過濾材料上表面5cm左右，加入0~2%的交聯劑，浸泡2 3分鐘後取出；
脫水乾燥對浸泡處理後的過濾材料高速離心脫水，然後採用曬乾、風乾
或在40 9(TC的條件下微溫烘乾。
所述天然有機纖維物質可選用木、喬木、果殼、糧食殼、棉花殼、花生殼、 竹、蘆葦、秸稈中的一種或幾種。
作為本發明的進一步改進，當所述塗覆液選用的高分子化合物的分子量大
於40萬時，可以不加交聯劑。
所述交聯劑可選用三氨基交聯劑、季銨鹽交聯劑等，合成季銨鹽分子結構 狀態，交聯劑可以是一種或幾種。
所述的正電荷塗覆液製備方法為
(1) 按高分子化合物，3%~5%;水，95%~97%的比例稱取各組分；所述的 高分子化合物是含有親水基團的醇類、醯類、醚類或甲殼素類化合物，所述水 的電導率控制在200~300u s之間，溫度控制在40 90。C之間；
(2) 先將水放入容器內，然後邊攪拌邊緩慢放入已經合成好的高分子化合 物，繼續攪拌10分鐘左右，製得正電荷塗覆液。
上述製備完成的過濾材料可製造成棒狀結構型、顆粒結構型、板狀結構型、 管狀結構型，插入特殊結構的過濾單元，將這些過濾單元組合使用。
本發明與現有技術相比，由於採用天然有機纖維物質為製備原料，容易再 生，成本低廉，廢水處理的成本也很低，然後通過在製備出的過濾材料上塗覆 帶有正電荷的塗覆材料，利用正電荷的特性，可以有效去除各種工業、生活廢 水中的油類等碳氫化合物、脂、乳化液、苯、甲苯、乙苯、二甲苯等混合物， 和其它負離子懸浮物質，吸收飽後，只需將濾芯和汙染物清除即可重複使用， 飽和的濾芯可以粉碎做有機肥料，具有極大的經濟效益和社會效益。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
實施例一
配製正電荷塗覆液
(1) 稱取聚乙烯醇氨基鹽，3g;水，97g;調節用水的電導率在300US左 右，溫度在9(TC左右；
(2) 將水放入容器內，然後邊攪拌邊緩慢放入稱取好的聚乙烯醇氨基鹽， 繼續攪拌10分鐘，製得正電荷塗覆液。
所述荷正電荷過濾材料的製備方法包括如下步驟
選料粉碎選取不含有脂肪、糖、強染色體且容易粉碎的天然喬木，進行 粉碎處理，控制材料長度不超過70cm;
膨化處理將上述經過粉碎處理的喬木在350'C，壓力2.5mpa的條件下膨 化處理18分鐘，然後進行粗粒化粉碎篩分，尺寸控制在0.5-10毫米左右，備用；浸泡荷電將膨化處理好的喬木顆粒浸泡在上述製備好的正電荷塗覆液中，
塗覆液液面超過喬木粉上表面5cm左右，加入1%的三胺基交聯劑，浸泡3分鐘 後取出；
脫水乾燥對浸泡處理後的喬木粉採用高速離心機離心脫水，然後自然風乾。
將上述製備完成的過濾材料用於過濾30000ppm的油田回注廢水，過濾後水 質量達到了2.5ppm，效果顯著。 實施例二
配製正電荷塗覆液
(1) 稱取分子量大於40萬水解殼聚糖，5g;水，95g;所述水的電導率為 小於200us左右，溫度為4(TC左右；
(2) 將水放入容器內，然後邊攪拌邊緩慢放入配套好的水解殼聚糖，繼續 攪拌10分鐘，製得正電荷塗覆液。
所述荷正電荷過濾材料的製備方法包括如下步驟
選料粉碎選取不含有脂肪、糖、強染色體且容易粉碎的盧蘋，進行粉碎 處理，控制材料長度不超過70cm;
膨化處理將上述經過粉碎處理的喬木在35(TC，壓力2.5mpa的條件下膨 化處理18分鐘，然後進行粗粒化粉碎篩分，尺寸控制在0.5-10毫米左右，備用；
浸泡荷電將膨化處理好的蘆葦顆粒浸泡在上述製備好的正電荷塗覆液中， 塗覆液液面超過喬木粉上表面5公分左右，浸泡3分鐘後取出；由於正電荷塗 覆液中的水解殼聚糖分子量大於40萬，所以可以不加入交聯劑；
脫水乾燥對浸泡處理後的蘆葦顆粒採用高速離心機離心脫水，然後採用 自然風乾。
將上述製備完成的過濾材料用於過濾25000ppm的表面工程清洗液廢水，過 濾後的水質量達到3ppm。
權利要求
1、一種荷正電荷過濾材料的製備方法，包括如下步驟選料粉碎選取不含有脂肪、糖、強染色體且容易粉碎的天然有機纖維物質，進行粉碎處理，控制材料長度不超過70cm；膨化處理將上述經過粉碎處理的天然有機纖維物質在350℃左右，壓力2.5mpa左右的條件下膨化處理15～20分鐘，然後進行粗粒化粉碎篩分，尺寸控制在0.5～10毫米左右，備用；浸泡荷電將膨化處理好的過濾材料浸泡在正電荷塗覆液中，塗覆液液面超過過濾材料上表面5cm左右，加入0～2％的交聯劑，浸泡2～3分鐘後取出；脫水乾燥對浸泡處理後的過濾材料高速離心脫水，然後採用曬乾、風乾或在40℃～90℃的條件下微溫烘乾。
2、 根據權利要求l所述的荷正電荷過濾材料的製備方法，其特徵還在於所述天然有機纖維物質可選用木、喬木、果殼、糧食殼、棉花殼、花生殼、竹、 蘆葦、秸稈中的一種或幾種。
3、 根據權利要求1所述的荷正電荷過濾材料的製備方法，其特徵還在於當所述塗覆液選用的高分子化合物的分子量大於40萬時，可不加交聯劑。
4、 根據權利要求l所述的荷正電荷過濾材料的製備方法，其特徵還在於所述交聯劑選用三氨基交聯劑、季銨鹽交聯劑中的一種或幾種。
5、 根據權利要求1所述的荷正電荷過濾材料的製備方法，其特徵還在於所述的正電荷塗覆液採用如下方法製備-(1) 按高分子化合物，3%~5%;水，95%~97%的比例稱取各組分；所述的高分子化合物是含有親水基團的醇類、醯類、醚類或甲殼素類化合物，所述水的電導率控制在200-300U s之間，溫度控制在40 90"C之間；(2) 先將水放入容器內，然後邊攪拌邊緩慢放入稱取好的高分子化合物， 繼續攪拌10分鐘左右，製得正電荷塗覆液。
6、 根據權利要求l所述方法製備的荷正電荷過濾材料，其特徵還在於所述製備的過濾材料可製造成棒狀結構、顆粒結構、板狀結構或管狀結構。
全文摘要
本發明涉及一種荷正電荷過濾材料的製備方法及其應用；所述荷正電荷過濾材料的製備方法包括選料粉碎、膨化處理、浸泡荷電、脫水乾燥步驟；製備完成的過濾材料可製造成棒狀結構、顆粒結構、板狀結構、管狀結構，插入過濾裝置中使用。本發明由於採用天然有機纖維物質為製備原料，容易再生，成本低廉，廢水處理的成本也很低，然後通過在製備出的過濾材料上塗覆帶有正電荷的塗覆材料，利用正電荷的特性，可以有效去除各種工業、生活廢水中的油類等碳氫化合物，如苯、甲苯、乙苯、二甲苯混合物，和其它負離子懸浮物質，吸收飽後，只需將濾芯和汙染物清除即可重複使用，飽和的濾芯可以粉碎做有機肥料，具有極大的經濟效益和社會效益。
文檔編號B01D39/02GK101596379SQ20091003113
公開日2009年12月9日 申請日期2009年4月28日 優先權日2009年4月28日
發明者強光初 申請人:無錫榮和環保設備有限公司