親水疏油濾料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于濾料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及親水疏油濾料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維球?yàn)V料是由纖維絲扎結(jié)而成的。纖維球可有效地去除水中的懸浮物，并對(duì)水中的有機(jī)物、膠體、鐵、錳等有明顯的去除作用。纖維球?yàn)V料自80年代投入市場(chǎng)以來(lái)，在國(guó)內(nèi)已有多年的應(yīng)用歷史，它以比表面積大、孔隙率高，截污量大、阻力損失小、濾速高、出水水質(zhì)好而受到水處理業(yè)內(nèi)人士的推薦。
[0003]纖維球廣泛應(yīng)用于循環(huán)水旁流過(guò)濾、生活水深度處理、鍋爐給水處理、反滲透前置過(guò)濾，污水回用過(guò)濾。纖維球適用于油田含油污水回注的粗、中、精細(xì)過(guò)濾及油田、煉油廠污水的外排處理；纖維球適用于鋼鐵、熱電、造船、造紙、化工、紡織，游泳池等各種工業(yè)用循環(huán)水和生活用水及其廢水的回收利用過(guò)濾處理。纖維球過(guò)濾器適用于純凈水、海水、苦咸水淡化及集中供水工程、城市污水處理工程等水處理。
[0004]纖維球過(guò)濾器利用纖維球的特點(diǎn)可以過(guò)濾水中的各種雜質(zhì)，達(dá)到干凈水的目的，但是當(dāng)水中含有大量的油污的時(shí)候，普通的纖維球?yàn)V料卻不能起到理想的作用，由于普通纖維球?yàn)V料表面容易吸附油污，最終粘結(jié)在一起則達(dá)不到目的。雖然，在含油污水的處理中，纖維球?yàn)V料具有較好的除油能力。但由于纖維球?yàn)V料表面極強(qiáng)的親油性，使其吸附油后不能沖洗干凈，阻礙了纖維球?yàn)V料在含油污水過(guò)濾處理中的推廣應(yīng)用。于是，出現(xiàn)了改性纖維球?yàn)V料。對(duì)纖維球表面進(jìn)行親水疏油改性可解決此問(wèn)題。改性后的纖維球?yàn)V料與含油污水接觸時(shí)，先與水分子進(jìn)行接觸，在纖維球?yàn)V料表面形成一層水的保護(hù)膜，反沖洗時(shí)很容易被水沖洗下來(lái)。
[0005]植物纖維(plantfibre)是廣泛分布在種子植物中的一種厚壁組織。它的細(xì)胞細(xì)長(zhǎng)，兩端尖銳，具有較厚的次生壁，壁上常有單紋孔，成熟時(shí)一般沒(méi)有活的原生質(zhì)體。植物纖維在植物體中主要起機(jī)械支持作用。苧麻的植物莖桿中，具特別發(fā)達(dá)的韌皮纖維束，可用制各種紡織品。這些纖維沒(méi)有或很少木質(zhì)化，稱軟纖維。初生纖維在器官延伸之前便已發(fā)生，在周圍的細(xì)胞仍在分裂的時(shí)候，它們還能繼續(xù)引伸到相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度。苧麻的韌皮纖維可以繼續(xù)伸長(zhǎng)幾個(gè)月，最后增加的長(zhǎng)度為原來(lái)的4、5萬(wàn)倍，最長(zhǎng)可達(dá)55厘米。這種細(xì)胞的伸長(zhǎng)，除與周圍細(xì)胞一起增長(zhǎng)(協(xié)同生長(zhǎng))以外；還有細(xì)胞頂端可伸入到周圍細(xì)胞之間的生長(zhǎng)(侵入生長(zhǎng))。苧麻的纖維停止伸長(zhǎng)以后，在發(fā)生次生壁的沉積時(shí)，纖維的基部可能也有厚的次生壁。但頂端仍有生活的內(nèi)容物和薄的細(xì)胞壁，因此，細(xì)胞頂端還可以繼續(xù)伸長(zhǎng)。
[0006]加入植物成分的改性纖維球?yàn)V料可以在過(guò)濾含油水質(zhì)中起到了舉足輕重的作用，同時(shí)也發(fā)揮了普通纖維球?yàn)V料高效無(wú)二次污染的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供親水疏油濾料及其制備方法。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，親水疏油濾料的制備方法，包括如下步驟:
[0009]I)原料準(zhǔn)備:準(zhǔn)備90-95重量份的纖維絲、5-10重量份的苧麻；
[0010]2)苧麻的處理:
[0011 ] ①將苧麻粉碎，加入相當(dāng)于原料2-3倍重量的純凈水，加熱至50-60°C維持5_10分鐘，得到膏狀漿液；
[0012]②酶解:將步驟①得到的膏狀漿液，調(diào)pH為4-5，加入膏狀漿液0.05-0.1%重量份的果膠-纖維素復(fù)合酶和0.001重量份的甘露醇進(jìn)行酶解40-60分鐘，得到酶解液；
[0013]③去油:將步驟②得到的酶解液，加入2-3倍重量的純凈水，加熱至60_70°C浸提60-120分鐘，得上層浮油液與下層液、渣混合物，分離；
[0014]④干燥:將步驟③得到的下層液、渣混合物，烘干，過(guò)100目篩，得粉末；
[0015]3)將纖維絲成束，使纖維束夾緊拉直；
[0016]4)用超聲波焊接頭將纖維束間隔熔化形成熔結(jié)點(diǎn)，熔化的同時(shí)加入步驟2)得到的苧麻粉末，把熔結(jié)好的纖維束由傳動(dòng)裝置輸送；
[0017]5)用刀片進(jìn)行切割形成相同規(guī)格的纖維濾料，以纖維濾料的熔結(jié)點(diǎn)為束縛點(diǎn)展開(kāi)纖維束形成不同形狀的纖維球，得到親水疏油濾料。
[0018]本發(fā)明步驟2)所述的果膠-纖維素復(fù)合酶，優(yōu)選活性是1-3萬(wàn)活性單位/克的果膠-纖維復(fù)合酶。
[0019]本發(fā)明還涉及采用上述制備方法得到的親水疏油濾料。
[0020]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0021]1、苧麻的纖維，根據(jù)在植物體中分布位置的不同，大致可分為木質(zhì)部外纖維與木質(zhì)部纖維兩大類。木纖維類型結(jié)構(gòu)木質(zhì)部外纖維，包括韌皮纖維，皮層纖維和圍繞維管束的纖維。這類纖維一般為長(zhǎng)紡錘形，兩端尖銳，有的兩端成為鈍形成分叉。細(xì)胞壁較厚，相對(duì)細(xì)胞腔較小。細(xì)胞壁具不同程度木質(zhì)化或完全沒(méi)有木質(zhì)化，初生纖維通常要比次生纖維長(zhǎng)。木質(zhì)部纖維又稱木纖維，大都有木質(zhì)化的次生壁，細(xì)胞形狀通常也是兩端尖銳，但有各種形狀與紋孔上的變化。這類纖維是木材的重要組成分子之一。
[0022]木纖維又可分為兩種類型:①纖維管胞，由管胞(見(jiàn)木質(zhì)部)逐漸演化而來(lái)，其細(xì)胞壁上有明顯的具緣紋孔。②韌型纖維，由纖維管胞進(jìn)一步演化的結(jié)果，細(xì)胞壁更為增厚，壁上的紋孔退化為單紋孔，也有人稱之為木纖維。纖維管胞與韌型纖維，都可能具有橫向隔壁，特稱為分隔纖維。這些分隔纖維可長(zhǎng)期保留有原生質(zhì)體，并有貯藏淀粉、油類和樹(shù)脂的作用。
[0023]本發(fā)明采用酶分離植物油脂，利用非油成分對(duì)油和水的親和力差異及油水比重不同而將油和非油成分分離，用得到的苧麻成分加入纖維絲中，對(duì)纖維球?yàn)V料改性，具有很好的效果。
[0024]2、本發(fā)明通過(guò)高效的技術(shù)上對(duì)制作的纖維絲進(jìn)行了化學(xué)改進(jìn)，使其具有了親水疏油的特性。不管改性纖維絲粘上純油還是含油污水，遇水時(shí)水分子都能滲透到改性纖維絲表面，形成一層水膜，將纖維絲和油隔開(kāi)；反洗時(shí)能將粘附在其表面的原油清洗干凈，反洗再生性能特別好。
[0025]3、本發(fā)明得到的親水疏油濾料，去除油及有機(jī)物的機(jī)理為:直接攔截、慣性攔截和電化吸附，濾前水質(zhì)含油< 15mg/L、懸浮物< 10mg/L，濾后水質(zhì)含油< 3mg/L，懸浮物^ lmg/Lo
[0026]4、本發(fā)明得到的親水疏油濾料，纖維球經(jīng)過(guò)改性處理，對(duì)油及有機(jī)物的吸附能力增強(qiáng)