專(zhuān)利名稱：：一種環(huán)保型納米凈水劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于凈水劑
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種環(huán)保型納米凈水劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：目前，世界各國(guó)的工業(yè)用水、生活用水和廢水處理使用的凈水劑主要包括阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑、無(wú)機(jī)凝聚劑和有機(jī)絮凝劑五大類(lèi)。其中，阻垢劑包括兩類(lèi)一類(lèi)是有機(jī)膦酸鹽如HEDP(羥基亞乙基二膦酸鹽)、EDTMP(乙二胺四亞甲基膦酸鹽)和ATMP(氨基三亞甲基膦酸鹽)等，另一類(lèi)是聚羧酸如PAA(聚丙烯酸)和HPMA(聚馬來(lái)酸酐)等水溶性聚合物，在水溶性聚合物中，還有一個(gè)分支，即含磷聚合物；緩蝕劑是無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，其在配方中主要采用鉻酸鹽、磷酸鹽、硫酸鋅、硅酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽和有機(jī)膦酸鹽；殺菌滅藻劑主要包括兩類(lèi)，即氧化型殺菌劑和非氧化型殺菌劑，其中，氧化型殺菌劑中應(yīng)用最廣泛的是氯及氯制品，如Na0Cl、Ca(0Cl)2等，且隨著C叫和氯胺應(yīng)用的增力B，臭氧和溴化物的應(yīng)用也得到了提高，另一類(lèi)為非氧化型殺菌劑，目前國(guó)內(nèi)使用較普遍的是季銨鹽如十二烷基二甲基芐基氯化銨(商品名為"1227")，其次是二硫氰基甲烷和戊二醛；無(wú)機(jī)凝聚劑是低分子物質(zhì)，主要包括聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)和聚合硫酸鐵(PFS)，其在水處理中具有較大的市場(chǎng)；有機(jī)絮凝劑分為四類(lèi)，即合成高分子絮凝劑、天然高分子改性絮凝劑、微生物絮凝劑和多功能水處理劑。以上五大類(lèi)水處理劑對(duì)水中污染物的清洗都有一定效果，但均是化學(xué)藥劑，而化學(xué)藥劑的污染大且價(jià)格昂貴，沒(méi)有回收利用價(jià)值，屬于一次性產(chǎn)品。盡管有申請(qǐng)?zhí)?00810018218.4，公開(kāi)號(hào)CN101279248的專(zhuān)利，公開(kāi)了一種改性坡縷石凈水劑及其制備方法，該凈水劑是在提純的坡縷石中加入一定量的硅烷偶聯(lián)劑、烷基銨鹽、水、活性炭粉末和氫氧化鈉溶液，進(jìn)行攪拌、烘干、研成粉末制成；經(jīng)過(guò)試驗(yàn)該產(chǎn)品雖具有一定吸附、脫色和除臭能力，但是，效果不是非常理想，且使用后不能回收重復(fù)利用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種處理效果好、生產(chǎn)制造成本低且可回收重復(fù)利用的環(huán)保型納米凈水劑及其制備方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種環(huán)保型納米凈水劑，其特征在于，主要由以下質(zhì)量百分比的原料組成坡縷石50%75%，活性炭10%30%，硫酸鋁5%25%，脂肪酸聚乙二醇酯5%10%，硅烷偶聯(lián)劑5%10%。本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案為一種環(huán)保型納米凈水劑，其特征在于，主要由以下質(zhì)量百分比的原料組成坡縷石60%，活性炭15%，硫酸鋁10%，脂肪酸聚乙二醇酯7.5%，硅烷偶聯(lián)劑7.5%。本發(fā)明的另一目的是提供一種環(huán)保型納米凈水劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將坡縷石和脂肪酸聚乙二醇酯放入桶中并加水混合攪拌制得坡縷石礦漿，控制坡縷石礦漿的含水量按質(zhì)量百分比計(jì)為5%20%，水的溫度為6080°C，再經(jīng)脫水、干燥和粉碎處理后制得純凈的坡縷石，然后將純凈的坡縷石在100ll(TC溫度條件下一次烘烤1.52.5h，烘烤后加入硅烷偶聯(lián)劑并送入混合機(jī)混合攪拌1015min，攪拌后將坡縷石與硅烷偶聯(lián)劑的混合物取出并在100ll(TC溫度條件下二次烘烤1.52.5h，最后冷卻備用；(2)將步驟(1)中冷卻備用的坡縷石與硅烷偶聯(lián)劑的混合物與活性炭混合，混合均勻后加入混合料質(zhì)量的3%6%水，接著加入硫酸鋁，然后在507(TC溫度條件下造粒，最后于130230。C溫度下烘干1025min為成品。本發(fā)明選用的坡縷石是以凹凸棒石為主要組成部分的一種具獨(dú)特層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽粘土礦物，其在尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)構(gòu)造上都與納米碳管十分相似，粒度直徑僅十幾至幾十納米，非常細(xì)膩，是天然納米非金屬礦物材料。該礦種呈土狀、致密塊狀，產(chǎn)于沉積巖和風(fēng)化殼中，顏色呈白色、灰白色、青灰色、灰綠色或弱絲絹光，土質(zhì)細(xì)膩，有油脂滑感，質(zhì)輕、性脆，斷口呈貝殼狀，吸水性強(qiáng)；濕時(shí)具粘性和可塑性，干燥后收縮小，水浸泡崩散，懸浮液遇電解質(zhì)不絮凝沉淀。具有很強(qiáng)的膠體性能、吸附性能、流變性能、催化性能，以及非常大的比表面積和一定的陽(yáng)離子交換性能，因此廣泛用作吸附劑、催化劑載體和抗菌劑載體等。還具有很強(qiáng)的滅菌、除臭、去毒、殺蟲(chóng)能力，是較為理想的吸附劑，還可除重金屬離子和致癌物質(zhì)，且富含生命必需的碘、硒、鐵、鉬、硅、鈣、鎂、鉀等多種微量元素，因此，坡縷石是世界上除智利碘硝石之外，另一例僅有的富含碘的固體礦物。本發(fā)明選用的活性炭是一種非常優(yōu)良的吸附劑，它是利用木炭、竹炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料，它平均ra值為5.o5.5，使用活性炭可以保持水的ra值，通過(guò)物理和化學(xué)方法對(duì)原料進(jìn)行破碎、過(guò)篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化學(xué)吸附的雙重特性，可以有選擇的吸附氣體、液體中的各種物質(zhì)，以達(dá)到脫色精制、消毒除臭和去污提純等目的?；钚蕴课绞且粋€(gè)物理過(guò)程，因此還可以采用高溫蒸汽將使用過(guò)的活性炭?jī)?nèi)之雜質(zhì)進(jìn)行脫附，并使其恢復(fù)原有之活性，以達(dá)到重復(fù)使用的目的，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明選用的硫酸鋁能在水的凈化中，使雜質(zhì)凝結(jié)，更容易沉淀和過(guò)濾。當(dāng)硫酸鋁溶解于大量中性或微堿性的水中時(shí)，產(chǎn)生膠體沉淀氫氧化鋁，還可用來(lái)調(diào)節(jié)土壤ra值，因?yàn)樗馍蓺溲趸X的同時(shí)產(chǎn)生少量的硫酸稀溶液。本發(fā)明選用的脂肪酸聚乙二醇酯作為分散劑，使得坡縷石能很好溶解于水中制的坡縷石礦漿，進(jìn)而得到純凈的坡縷石。本發(fā)明選用的硅烷偶聯(lián)劑作為粘接劑，使得凈水劑易于膠結(jié)造粒。本發(fā)明是將以上五種物質(zhì)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，加以科學(xué)技術(shù)及特殊工藝生產(chǎn)出的凈水機(jī)可以全面供給處理凈化污水，其中含有碘、硒、硅、鎂、鉀、硼、鋅、銅、鉬、鐵、錳、釔等元素。提高了本產(chǎn)品的重復(fù)利用率，同時(shí)具有活化凈化水后水域中土壤及水域中土壤中磷素，當(dāng)磷充足時(shí)可抑制吸收；當(dāng)磷素缺失時(shí)可促進(jìn)體內(nèi)磷素的移動(dòng)，減少投資，降低生產(chǎn)成本，調(diào)節(jié)水質(zhì)，使用本產(chǎn)品可以有效改良水質(zhì)，提高水凈化率，促進(jìn)水中有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化、抑制水中傳病菌的傳播。能有效解決水質(zhì)中長(zhǎng)期凈化不徹底，且經(jīng)濟(jì)效益可觀。同時(shí)，本產(chǎn)品置于水中會(huì)形成無(wú)數(shù)個(gè)納米級(jí)吸管，從而有效吸收水中的激素、有機(jī)物、農(nóng)藥、病毒、毒素、重金屬離子和致癌物質(zhì)，使水質(zhì)達(dá)到飲用水安全要求。還具有很強(qiáng)的吸附性，能吸附激素、有機(jī)物、農(nóng)藥、病毒、毒素、重金屬離子和致癌物質(zhì)，還可滅菌、脫色、除臭、去毒、硬水軟化、水澄清、漂白、殺蟲(chóng)能力，加快了凈水處理速度，且使用后可作為有機(jī)肥料二次銷(xiāo)售，對(duì)節(jié)約資源，環(huán)境保護(hù)，人類(lèi)健康，自然和諧發(fā)展有著舉足輕重的作用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)提高水質(zhì)改善水循環(huán)，降低成本；(2)消除水體毒素致癌物質(zhì)及重金屬殘留，水中無(wú)任何有害殘留；(3)提高水利用率；(4)全面治理各種水源，保證水經(jīng)物理處理后符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)；(5)凈水劑凈水后廢料利用率高；(6)不改變水分子的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，不會(huì)給水中添加任何物質(zhì)，符合生態(tài)平衡要求；(7)應(yīng)用領(lǐng)域廣，可廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、家庭用水處理及室內(nèi)空氣治理。下面通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。具體實(shí)施方式實(shí)施例1本實(shí)施例主要由以下質(zhì)量百分比的原料組成坡縷石60%，活性炭15%，硫酸鋁10%，脂肪酸聚乙二醇酯7.5%，硅烷偶聯(lián)劑7.5%。本實(shí)施例的制備方法為(1)將坡縷石和脂肪酸聚乙二醇酯放入桶中并加水混合攪拌制得坡縷石礦漿，控制坡縷石礦漿的含水量按質(zhì)量百分比計(jì)為15%，水的溫度為7(TC，再經(jīng)脫水、干燥和粉碎處理后制得純凈的坡縷石，然后將純凈的坡縷石在105t:溫度條件下一次烘烤2h，烘烤后加入硅烷偶聯(lián)劑并送入混合機(jī)混合攪拌12min，攪拌后將坡縷石與硅烷偶聯(lián)劑的混合物取出并在105t:溫度條件下二次烘烤2h，最后冷卻備用；(2)將步驟(1)中冷卻備用的坡縷石與硅烷偶聯(lián)劑的混合物與活性炭混合，混合均勻后加入混合料質(zhì)量的4.5%水，接著加入硫酸鋁，然后在6(TC溫度條件下造粒，最后于18(TC溫度下烘干12min為成品。實(shí)施例2本實(shí)施例主要由以下質(zhì)量百分比的原料組成坡縷石50%，活性炭30%，硫酸鋁10%，脂肪酸聚乙二醇酯5%，硅烷偶聯(lián)劑5%。本實(shí)施例的制備方法為(1)坡縷石礦漿的含水量為5%，水的溫度為80°C，一次烘烤溫度為IO(TC，一次烘烤時(shí)間為1.5h，混合攪拌時(shí)間為10min，二次烘烤溫度為ll(TC，二次烘烤時(shí)間為1.5h;(2)混合料的含水量為3%，造粒溫度為5(TC，烘干溫度為13(TC，烘干時(shí)間為10minj(3)其它步驟同實(shí)施例1。實(shí)施例35本實(shí)施例主要由以下質(zhì)量百分比的原料組成坡縷石75%，活性炭10%，硫酸鋁5%，脂肪酸聚乙二醇酯5%，硅烷偶聯(lián)劑5%。本實(shí)施例的制備方法為(1)坡縷石礦漿的含水量為20%，水的溫度為6(TC，一次烘烤溫度為ll(TC，一次烘烤時(shí)間為2.5h，混合攪拌時(shí)間為15min，二次烘烤溫度為104°C，二次烘烤時(shí)間為2.5h;(2)混合料的含水量為6%，造粒溫度為7(TC，烘干溫度為23(TC，烘干時(shí)間為25min;(3)其它步驟同實(shí)施例1。實(shí)施例4本實(shí)施例主要由以下質(zhì)量百分比的原料組成坡縷石50%，活性炭10%，硫酸鋁25%，脂肪酸聚乙二醇酯8%，硅烷偶聯(lián)劑7%。本實(shí)施例的制備方法為(1)坡縷石礦漿的含水量為10%，水的溫度為7(TC，一次烘烤溫度為102t:，一次烘烤時(shí)間為2.2h，混合攪拌時(shí)間為14min，二次烘烤溫度為IO(TC，二次烘烤時(shí)間為1.6h;(2)混合料的含水量為5%，造粒溫度為66t:，烘干溫度為15(TC，烘干時(shí)間為20min10%。(3)其它步驟同實(shí)施例1。實(shí)施例5本實(shí)施例主要由以下質(zhì)量百分比的原料組成坡縷石50%，活性炭10%，硫酸鋁20%，脂肪酸聚乙二醇酯10%，硅烷偶聯(lián)劑本實(shí)施例的制備方法為(1)坡縷石礦漿的含水量為12%，水的溫度為66t:，一次烘烤溫度為10『C，一次烘烤時(shí)間為1.6h，混合攪拌時(shí)間為llmin，二次烘烤溫度為106t:，二次烘烤時(shí)間為1.8h;(2)混合料的含水量為4%，造粒溫度為54t:，烘干溫度為20(TC，烘干時(shí)間為22min;(3)其它步驟同實(shí)施例1。實(shí)施例6本實(shí)施例主要由以下質(zhì)量百分比的原料組成坡縷石55%，活性炭18%，硫酸鋁15%，脂肪酸聚乙二醇酯6%，硅烷偶聯(lián)劑6%。本實(shí)施例的制備方法為(1)坡縷石礦漿的含水量為16%，水的溫度為76t:，一次烘烤溫度為106t:，一次烘烤時(shí)間為1.8h，混合攪拌時(shí)間為13min，二次烘烤溫度為108°C，二次烘烤時(shí)間為2.2h;(2)混合料的含水量為4.5%，造粒溫度為58t:，烘干溫度為16(TC，烘干時(shí)間為16min(3)其它步驟同實(shí)施例1。下面通過(guò)具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)本發(fā)明的有益效果做進(jìn)一步說(shuō)明試驗(yàn)1本試驗(yàn)于2007、2008年每年4月9月，在西安護(hù)城河污染最嚴(yán)重段的朝陽(yáng)門(mén)進(jìn)行試驗(yàn)，該區(qū)域污水濃度大、有害物質(zhì)多、水體臭味大，試驗(yàn)前采集水樣測(cè)得的原水質(zhì)基本情況如下。表1試驗(yàn)前采集原水樣基本情況<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>對(duì)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)效果分時(shí)間段進(jìn)行觀察，并與中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)為CN101279248的產(chǎn)品效果進(jìn)行對(duì)比，其中，2、3、4號(hào)為本發(fā)明，1號(hào)是公開(kāi)號(hào)為CN101279248的中國(guó)專(zhuān)利。表2為除COD效果的統(tǒng)計(jì)對(duì)比表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>其中，測(cè)得四個(gè)桶的MLSS值依次為2700mg/L、2400mg/L、2500mg/L、2400mg/L，對(duì)比可見(jiàn)，2、3號(hào)桶與1、4照桶相比，C0D去除率提高了近20X。表3為除TP效果的統(tǒng)計(jì)對(duì)比表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表3可以看出，第一階段2h后，2、3、4號(hào)桶的釋磷量與1號(hào)桶相比均有明顯提高。表4為脫NH3-N效果的統(tǒng)計(jì)對(duì)比表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從表4可以看出，在曝氣2h后(12:00)時(shí)，2、3、4號(hào)桶NH3-N的濃度均低于8mg/L，其對(duì)NH3-N的去除率比1號(hào)桶分別高25.1%、35.1%、24%。表5為除TN效果的統(tǒng)計(jì)對(duì)比表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表6為除SS的最終效果統(tǒng)計(jì)表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從表5和6可以看出，本發(fā)明的環(huán)保型納米凈水劑在對(duì)TN的去除效果、和對(duì)SS的去除效果勻高于l號(hào)桶。權(quán)利要求一種環(huán)保型納米凈水劑，其特征在于，主要由以下質(zhì)量百分比的原料組成坡縷石50％～75％，活性炭10％～30％，硫酸鋁5％～25％，脂肪酸聚乙二醇酯5％～10％，硅烷偶聯(lián)劑5％～10％。2.按照權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型納米凈水劑，其特征在于，主要由以下質(zhì)量百分比的原料組成坡縷石60%，活性炭15%，硫酸鋁10%，脂肪酸聚乙二醇酯7.5%，硅烷偶聯(lián)劑7.5%。3.—種制備如權(quán)利要求1或2所述環(huán)保型納米凈水劑的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將坡縷石和脂肪酸聚乙二醇酯放入桶中并加水混合攪拌制得坡縷石礦漿，控制坡縷石礦漿的含水量按質(zhì)量百分比計(jì)為5%20%，水的溫度為608(TC，再經(jīng)脫水、干燥和粉碎處理后制得純凈的坡縷石，然后將純凈的坡縷石在100ll(TC溫度條件下一次烘烤1.52.5h，烘烤后加入硅烷偶聯(lián)劑并送入混合機(jī)混合攪拌1015min，攪拌后將坡縷石與硅烷偶聯(lián)劑的混合物取出并在100ll(TC溫度條件下二次烘烤1.52.5h，最后冷卻備用；(2)將步驟(1)中冷卻備用的坡縷石與硅烷偶聯(lián)劑的混合物與活性炭混合，混合均勻后加入混合料質(zhì)量的3%6%水，接著加入硫酸鋁，然后在507(TC溫度條件下造粒，最后于130230。C溫度下烘干1025min為成品。全文摘要本發(fā)明屬于凈水劑
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種環(huán)保型納米凈水劑及其制備方法，納米凈水劑由以下質(zhì)量百分比的原料組成坡縷石50％～75％，活性炭10％～30％，硫酸鋁5％～25％，脂肪酸聚乙二醇酯5％～10％，硅烷偶聯(lián)劑5％～10％；制備方法為將坡縷石放入桶中并加入分散劑脂肪酸聚乙二醇酯和水制得坡縷石礦漿，經(jīng)脫水、干燥和粉碎處理后進(jìn)行烘烤，烘烤后加入硅烷偶聯(lián)劑混合攪拌，攪拌后再次烘烤，然后將烘烤后的坡縷石和活性炭均勻混合，并加水和硫酸鋁進(jìn)行造粒，最后烘干為成品。本發(fā)明處理效果好且生產(chǎn)制造成本低，能達(dá)到全面治理各種水源和改善水循環(huán)的目的，同時(shí)可回收重復(fù)再利用。文檔編號(hào)C02F1/28GK101767843SQ20091025455公開(kāi)日2010年7月7日申請(qǐng)日期2009年12月28日優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日發(fā)明者吳連升,王晶申請(qǐng)人:陜西盛豐農(nóng)業(yè)科技有限公司