一種有機(jī)—無機(jī)復(fù)合多孔污水處理材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種有機(jī)一無機(jī)復(fù)合多孔污水處理材料及其制備方法，屬于污水處理 材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 水資源的污染以及污水的排放是近年來亟待解決的全球性環(huán)保問題。由此引發(fā)藻 類突然大量增殖，致使水中的含氧量迅速下降，造成魚類死亡，水體發(fā)臭等嚴(yán)重后果。目前 我國年用水總量已突破6000億立方米，人均水資源量只有2100立方米，僅為世界人均水平 的28%。全國年平均缺水量500多億立方米，三分之二的城市缺水，北方有9個(gè)省市人均占水 量還不到500立方米，遠(yuǎn)不到國際規(guī)定的最低標(biāo)準(zhǔn)（1000立方米），被列為世界貧水國之一。 而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，目前我國污水量已經(jīng)達(dá)到820億噸，年增長為20億噸，每天污 水排放量達(dá)到2億噸。由于水污染控制的相對滯后，受污染的水體逐年增長，加劇了水資源 的短缺。而中國迅速進(jìn)行的工業(yè)化、城市化，不可避免地會(huì)加快水污染速度。其中絕大部分 污水未經(jīng)有效處理而排人江河湖海。全國90%以上的城市水域受到不同程度的污染，近50% 的重點(diǎn)城鎮(zhèn)的集中飲用水不符合取水標(biāo)難。因此，水污染控制領(lǐng)域迫切需要解決，將具有重 要的環(huán)保意義。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對以上問題本發(fā)明提供一種有機(jī)一無機(jī)復(fù)合多孔污水處理材料及其制備方法， 準(zhǔn)確的說是以水硬性膠凝材料和骨料為基本骨架，添加大孔樹脂、粘土、農(nóng)林廢棄物制備出 具有高吸附容量、高吸附性污水處理材料。主要應(yīng)用于工業(yè)或生活中對污水的處理，可解決 現(xiàn)有污水處理材料對成分復(fù)雜的污水處理效果不佳、對環(huán)境污染等問題。
[0005] -種有機(jī)一無機(jī)復(fù)合多孔污水處理材料，其特征在于：由包括下列重量份的原料 制成： 水硬性膠凝材料40~50重量份， 骨料80~90重量份， 大孔吸附樹脂10~20重量份， 膠黏劑3~6重量份， 纖維質(zhì)材料2~6重量份， 農(nóng)林廢棄物2~5重量份， 粘土礦物8~10重量份， 助劑2~3份； 其中所述的水硬性膠凝材料為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥中的至少一種； 所述的骨料為卵石、碎石、廢渣中的至少一種，其粒徑為3~8mm;所述的大孔吸附樹脂為D-101型大孔吸附樹脂、DA-201型大孔吸附樹脂、HPD-100型大孔吸附樹脂、H-103型大孔吸附 樹脂中的至少一種;所述的膠黏劑為丁苯橡膠、丁基橡膠中的一種;所述的纖維質(zhì)材料為木 質(zhì)纖維、聚氯乙烯纖維、聚偏氟乙烯纖維、聚乙烯醇纖維中的至少一種;所述農(nóng)林廢棄物為 甘蔗渣、稻草、玉米芯、花生殼中的至少一種，其長徑比大于60;所述粘土礦物為膨潤土、蒙 脫土、海泡石、凹凸棒石、麥飯石、天然沸石中的至少一種，并在渦旋氣流細(xì)化機(jī)中細(xì)化至20 ~30μπι;所述助劑包括緩凝減水劑、膨脹劑、表面活化劑、分散劑，其中緩凝減水劑選用糖鈣、 木鈣、木鈉中的一種，重量份為0.5~0.8份;膨脹劑選用硫鋁酸鈣類、氧化鎂類、氧化鈣類中 的一種，重量份為0.4~0.6份;表面活化劑為硬脂酸|丐，重量份為0.3~0.5份;分散劑選用六 偏磷酸鈉、硼砂、三聚磷酸鈉中的至少一種，重量份為0.8~1.1份。
[0006] 具體制作步驟以下： (1) 將10~20重量份大孔吸附樹脂加入到反應(yīng)罐中，用95%乙醇浸泡5~10分鐘，再用氫 氧化鈉、鹽酸洗滌3~5分鐘至中性備用； (2) 將8~10重量份粘土礦物經(jīng)5%的鹽酸預(yù)處理后加入到高溫反應(yīng)器中，在150~200°C 下加入0.3~0.5重量份表面活化劑、0.8~1.1重量份分散劑焙燒30~40分鐘備用； (3) 將水硬性膠凝材料40~50重量份，骨料80~90重量份，以及步驟（1)所得的產(chǎn)物，纖 維質(zhì)材料2~6重量份，農(nóng)林廢棄物2~5重量份加入到翻轉(zhuǎn)式雙軸槳葉混合機(jī)，槳葉轉(zhuǎn)速為300 ~400轉(zhuǎn)/分鐘，翻轉(zhuǎn)速度8~12轉(zhuǎn)/分鐘，混合8~10分鐘，得到均勻的混合物； (4) 將步驟(2)所得的產(chǎn)物與步驟(3)所得的混合物以及0.5~0.8重量份的緩凝減水 劑，0.4~0.6重量份膨脹劑，0.3~0.5重量份表面活化劑，加入到分散混合機(jī)，溫度控制在40~ 50°C，以800~1200轉(zhuǎn)/分鐘速度分散混合8~10分鐘，最后導(dǎo)入到模具，通過找平、養(yǎng)護(hù)、脫模 得到塊狀的有機(jī)一無機(jī)復(fù)合多孔污水處理材料。
[0007] 本發(fā)明的基本原理是利用粘土的吸水自膨脹作用，使其污水處理材料多孔化，再 利用大孔樹脂、農(nóng)林廢棄物、粘土的強(qiáng)吸附性、離子交換性，得到的污水處理材料具有不同 大小孔徑，其孔道互相貫通，具有高吸附容量、高吸附性，可解決現(xiàn)有污水處理材料對成分 復(fù)雜的污水處理效果不佳、對環(huán)境污染等問題，再添加纖維質(zhì)材料使污水處理材料具有柔 韌性，不易折斷、破裂，使用壽命更加長。同時(shí)所用的原材料來源廣泛，價(jià)格便宜，對環(huán)境無 污染。
[0008] 本發(fā)明具有以下的突出特點(diǎn)和有益效果： 1、本發(fā)明一種有機(jī)一無機(jī)復(fù)合多孔污水處理材料，利用大孔樹脂多孔化、農(nóng)林廢棄物、 粘土的強(qiáng)吸附性、離子交換性，從而具有高吸附容量、強(qiáng)吸附性特點(diǎn)。
[0009] 2、本發(fā)明一種有機(jī)一無機(jī)復(fù)合多孔污水處理材料，利用黏土以及纖維質(zhì)材料，使 得力學(xué)性能優(yōu)異，使用壽命增加。
[0010] 3、本發(fā)明一種有機(jī)一無機(jī)復(fù)合多孔污水處理材料，制備工藝簡單，成本低，操作性 簡單，且性能穩(wěn)定。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 實(shí)施例1 (1) 將10重量份D-101型大孔吸附樹脂加入到反應(yīng)罐中，用95%乙醇浸泡5分鐘，再用氫 氧化鈉、鹽酸洗滌3分鐘至中性備用； (2) 將8重量份膨潤土經(jīng)5%的鹽酸預(yù)處理后加入到高溫反應(yīng)器中，在150°C下加入0.3 重量份硬脂酸媽、〇. 8重量份六偏磷酸鈉焙燒30分鐘備用； (3) 將硅酸鹽水泥40重量份，碎石80重量份，以及步驟（1)所得的產(chǎn)物，木質(zhì)纖維2重量 份，甘蔗渣2重量份加入到翻轉(zhuǎn)式雙軸槳葉混合機(jī)，槳葉轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，翻轉(zhuǎn)速度8轉(zhuǎn)/ 分鐘，混合8分鐘，得到均勻的混合物； (4) 將步驟(2)所得的產(chǎn)物與步驟(3)所得的混合物以及0.6重量份的糖鈣，0.5重量份 硫鋁酸鈣類，〇. 3重量份硬脂酸鈣，加入到分散混合機(jī)，溫度控制在40°C，以800轉(zhuǎn)/分鐘速度 分散混合8分鐘，最后導(dǎo)入到模具，通過找平、養(yǎng)護(hù)、脫模得到塊狀的有機(jī)一無機(jī)復(fù)合多孔污 水處理材料。
[0012] 實(shí)施例2 (1) 將12重量份DA-201型大孔吸附樹脂加入到反應(yīng)罐中，用95%乙醇浸泡5分鐘，再用 氫氧化鈉、鹽酸洗滌3分鐘至中性備用； (2) 將9重量份蒙脫土經(jīng)5%的鹽酸預(yù)處理后加入到高溫反應(yīng)器中，在160°C下加入0.35 重量份硬脂酸鈣、0.85重量份硼砂焙燒32分鐘備用； (3) 將鋁酸鹽水泥42重量份，卵石82重量份，以及步驟（1)所得的產(chǎn)物，聚氯乙烯纖維3 重量份，稻草3重量份加入到翻轉(zhuǎn)式雙軸槳葉混合機(jī)，槳葉轉(zhuǎn)速為320轉(zhuǎn)/分鐘，翻轉(zhuǎn)速度9 轉(zhuǎn)/分鐘，混合9分鐘，得到均勻的混合物； (4) 將步驟(2)所得的產(chǎn)物與步驟(3)所得的混合物以及0.5重量份的木鈣，0.4重量份 氧化鎂