本發(fā)明涉及活性炭濾芯制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雞蛋殼廢料改性活性炭復(fù)合除砷濾芯的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，工農(nóng)業(yè)和采礦、冶金、稀土等產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，在一定程度上加重了水資源的污染，導(dǎo)致地下水和地表水中砷含量超標(biāo)嚴(yán)重，高砷水在滿足用水的同時(shí)卻給人們帶來(lái)了致命的傷害，即所謂的地方性砷中毒。世界各地不斷有砷中毒的報(bào)道，長(zhǎng)期困擾著人們，砷的強(qiáng)致癌性也不斷提醒著人們，為了人類自身的生命健康，必須開(kāi)發(fā)高效經(jīng)濟(jì)且環(huán)保的飲用水除砷工藝。
飲用水除砷的傳統(tǒng)方法有混凝沉淀法、吸附法和離子交換法等，這些方法或是需要準(zhǔn)確控制投藥劑量，且在處理水中引入過(guò)多的外來(lái)物質(zhì)，或是操作復(fù)雜，不宜推廣應(yīng)用，或是受水質(zhì)影響大，除砷容量有限。文獻(xiàn)《飲水復(fù)合材料除砷濾芯的研制與效果評(píng)價(jià)》以粉末活性炭為載體，經(jīng)硝酸鐵處理后，與超細(xì)聚乙烯樹脂混合制備了復(fù)合材料除砷濾芯，并進(jìn)行了模擬現(xiàn)場(chǎng)除砷實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，制備的復(fù)合材料除砷濾芯適合于農(nóng)村高砷飲水的除砷。
然而文中采用硝酸鐵試劑修改活性炭意味著在處理重金屬過(guò)程中的額外費(fèi)用，因此，廢物和工業(yè)副產(chǎn)品作為低成本的活化試劑具有強(qiáng)大的吸引力，如何對(duì)其綜合利用改性活性炭的吸附性能以及機(jī)械強(qiáng)度等功能成為飲用水除砷濾芯中急需解決的技術(shù)難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是提供一種雞蛋殼廢料改性活性炭復(fù)合除砷濾芯的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種雞蛋殼廢料改性活性炭復(fù)合除砷濾芯的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
（1）將雞蛋膜從雞蛋殼中分離開(kāi)來(lái)清洗干凈，40℃下烘干并粉碎至80-100目左右，得雞蛋膜粉；
（2）將步驟（1）脫膜后的雞蛋殼研磨成細(xì)小的顆粒，用醋酸浸泡后攪拌、過(guò)濾得鈣液活化劑；
（3）活性炭預(yù)處理：先用蒸餾水洗去表面的雜質(zhì)，然后將其置于強(qiáng)酸溶液中煮沸，沖洗干凈后再置于強(qiáng)堿溶液中煮沸，沖洗干凈烘干研磨成粉；
（4）載鈣活性炭粉的制備：將步驟（3）中的活性炭用步驟（2）鈣液浸泡，水浴蒸干后烘烤、熱處理、過(guò)篩；
（5）復(fù)合材料濾芯制備：將載鈣活性炭粉、雞蛋膜粉、超細(xì)聚乙烯樹脂及成孔劑氯化鈉按一定比例混合，熱壓成型，水洗成孔。
所述步驟（1）的雞蛋膜的分離方法是將雞蛋殼用25wt.%的醋酸浸泡8-10小時(shí)。
所述步驟（2）中按0.5g的脫膜雞蛋殼粉加10ml醋酸(25wt.%)的比率浸泡，以150r/min攪拌3h。
所述步驟（3）中強(qiáng)酸為1mol/l鹽酸溶液，強(qiáng)堿為1mol/l氫氧化鈉，其中煮沸時(shí)間為1-2小時(shí)。
所述步驟（4）鈣液浸泡按固液比為1∶10的質(zhì)量比，在30℃、150r/min攪拌反應(yīng)2h，并在110℃下烘烤8小時(shí)，460-480℃下熱處理1-2小時(shí)。
所述步驟（5）中載鈣活性炭粉、雞蛋膜粉、超細(xì)聚乙烯樹脂及成孔劑氯化鈉的比例為5∶1∶4∶0.5。
本發(fā)明有以下有益效果：本發(fā)明將雞蛋膜剝離開(kāi)來(lái)添加到原料中，雞蛋膜具有較高的比表面積，表面富含羥基、羧基、酰胺基以及巰基等活性官能團(tuán)，使得雞蛋膜在不同的酸度條件下可以帶上正電荷或負(fù)電荷，從而能和不同金屬離子尤其是砷離子產(chǎn)生靜電力作用而被吸附；將脫膜后的雞蛋殼鈣化后改性活性炭，活性炭表面負(fù)載鈣，通過(guò)離子交換增加活性炭的吸附能力；再配伍超細(xì)聚乙烯樹脂等制得的復(fù)合除砷濾芯集吸附、過(guò)濾、截獲、催化作用于一體，能有效去除水中的有機(jī)物、余氯及其他放射性物質(zhì)，并有脫色、去除異味的功效，尤其適合于農(nóng)村高砷飲水的除砷，且原料來(lái)源簡(jiǎn)單、成本低、雞蛋殼廢料利用率高且抗菌效果明顯。
具體實(shí)施方式
所述的一種雞蛋殼廢料改性活性炭復(fù)合除砷濾芯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）將雞蛋膜從雞蛋殼中分離開(kāi)來(lái)清洗干凈，40℃下烘干并粉碎至80-100目左右，得雞蛋膜粉；
（2）將步驟（1）脫膜后的雞蛋殼研磨成細(xì)小的顆粒，用醋酸浸泡后攪拌、過(guò)濾得鈣液活化劑；
（3）活性炭預(yù)處理：先用蒸餾水洗去表面的雜質(zhì)，然后將其置于強(qiáng)酸溶液中煮沸，沖洗干凈后再置于強(qiáng)堿溶液中煮沸，沖洗干凈烘干研磨成粉；
（4）載鈣活性炭粉的制備：將步驟（3）中的活性炭用步驟（2）鈣液浸泡，水浴蒸干后烘烤、熱處理、過(guò)篩；
（5）復(fù)合材料濾芯制備：將載鈣活性炭粉、雞蛋膜粉、超細(xì)聚乙烯樹脂及成孔劑氯化鈉按一定比例混合，熱壓成型，水洗成孔。
所述步驟（1）的雞蛋膜的分離方法是將雞蛋殼用25wt.%的醋酸浸泡10小時(shí)。
所述步驟（2）中按0.5g的脫膜雞蛋殼粉加10ml醋酸(25wt.%)的比率浸泡，以150r/min攪拌3h。
所述步驟（3）中強(qiáng)酸為1mol/l鹽酸溶液，強(qiáng)堿為1mol/l氫氧化鈉，其中煮沸時(shí)間為1小時(shí)。
所述步驟（4）鈣液浸泡按固液比為1∶10的質(zhì)量比，在30℃、150r/min攪拌反應(yīng)2h，并在110℃下烘烤8小時(shí)，470℃下熱處理1小時(shí)。
所述步驟（5）中載鈣活性炭粉、雞蛋膜粉、超細(xì)聚乙烯樹脂及成孔劑氯化鈉的比例為5∶1∶4∶0.5。