專(zhuān)利名稱(chēng)：一種以沸石為載體的改性濾料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于水處理工藝中的改性濾料及其制備方法，特別是涉 及一種以沸石為載體的改性濾料。
背景技術(shù)：
過(guò)濾是凈水工藝中控制出水水質(zhì)的關(guān)鍵單元，而過(guò)濾技術(shù)的關(guān)鍵是濾料。 目前水處理工藝中， 一般常用的濾料為石英砂。石英砂的凈水機(jī)理主要是采用 機(jī)械截留作用，對(duì)水中的懸浮物有比較好的去除效果，而對(duì)溶解性污染物(如 重金屬離子、溶解性有機(jī)物等)幾乎沒(méi)有去除作用。因此，為了改善處理效果， 確保供水水質(zhì)，人們對(duì)濾料進(jìn)行強(qiáng)化改進(jìn)，即以普通濾料為載體，用改性劑改 變其表面特性。目前改性濾料大都以石英砂為載體，但是石英砂濾料表面孔隙 少、比表面積小、等電點(diǎn)低，在正常條件下帶負(fù)電，這使得它對(duì)水中溶解性有 機(jī)物、細(xì)菌、病毒、陰離子有毒有害物質(zhì)的去除效果不理想。而且，以石英砂 為載體的改性濾料改性后穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度不高，覆蓋物不是非常穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種以沸石為載體的改性濾料及其制備方法。 本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種以沸石為載體的改性濾料，其特征是它由 沸石及附著于其表面的氧化鋁組成。
該改性濾料的制備方法是其步驟為(1)將沸石進(jìn)行浸泡、洗滌，疏通 其孔道；(2)采用鋁鹽溶液浸泡沸石，然后用氫氧化鈉與鋁鹽進(jìn)行反應(yīng)，使氫
氧化鋁附著于沸石表面；(3)將沸石在11(TC下烘干，然后在15(TC^40(TC的
條件下焙燒。步驟(1 )中將沸石浸泡、洗滌的方法為將沸石在HCL溶液中浸泡后，
用清水洗滌至中性，然后再用NaOH溶液對(duì)其浸泡。
步驟(2 )中所述的鋁鹽為A12(S04)3，反應(yīng)過(guò)程中溶液的溫度為 40。C一80。C， pH值為8-10。
步驟(3)中，先烘干，再培燒。
步驟(1)的目的是去除沸石表面及微孔中的雜質(zhì)，使孔道和通道得以疏通， 比表面積不斷增大。另外，在浸泡過(guò)程中，沸石表面的某些陽(yáng)離子活性也隨之 被激活，更多的可交換陽(yáng)離子暴露在沸石表面。 步驟(2)中的鋁鹽也可以是其他的鋁鹽，如A1CL3等。
沸石為多孔介質(zhì)，比表面積高達(dá)400—800m々g，改性后的沸石在中性pH 條件下表面帶有正電荷，吸附能力強(qiáng)，可有效去除水中的氟、砷、硒，有機(jī)物， 絡(luò)合態(tài)的重金屬，藻類(lèi)以及微生物等有毒有害物質(zhì)。水中存在的(^2+、 Mg2+、 cr、 S042'、 HC(V等離子，即使在濃度很高的情況下，亦對(duì)本改性濾料吸附容 量影響不大。此外，沸石可與氧化鋁大面積緊密地結(jié)合，使得改性濾料具有較 高的穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，出水中未檢測(cè)到與覆蓋物相關(guān)的成份，覆蓋物非常穩(wěn) 定。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
將沸石在HCL溶液中浸泡24小時(shí)后，用清水洗滌至中性，然后再用NaOH 溶液對(duì)其浸泡24小時(shí)。
將預(yù)處理后的沸石浸泡在2%濃度的Al2 (S04)3中，然后，在加熱到4(TC 的情況下，將NaOH溶液緩緩注入，同時(shí)持續(xù)進(jìn)行攪拌，控制溶液pH值為8，使形成的Al(OH)3懸濁液均勻附著于沸石表面。
沸石附著上氫氧化鋁后，用清水沖洗干凈，在110'C中進(jìn)行烘干。烘干后 的濾料放入馬弗爐中在15(TC條件下進(jìn)行焙燒，使附著于沸石表面的Al(OH)3 脫水成為活性八1203。
實(shí)施例2
將沸石在HCL溶液中浸泡24小時(shí)后，用清水洗滌至中性，然后再用NaOH 溶液對(duì)其浸泡24小時(shí)。
將預(yù)處理后的沸石浸泡在10%濃度的Al2(S04)3中，然后，在加熱到80'C 的情況下，將NaOH溶液緩緩注入，同時(shí)持續(xù)進(jìn)行攪拌，控制溶液pH值為10， 使形成的Al(OH)3懸濁液均勻附著于沸石表面。
沸石附著氫氧化鋁后，用清水沖洗干凈，在110"C中進(jìn)行烘干。烘千后的 濾料放入馬弗爐中在40(TC條件下進(jìn)行焙燒，使附著于沸石表面的Al(OH)3脫 水成為活性^203。
實(shí)施例3
將沸石在HCL溶液中浸泡24小時(shí)后，用清水洗滌至中性，然后再用NaOH 溶液對(duì)其浸泡24小時(shí)。
將預(yù)處理后的沸石浸泡在4%濃度的Al2 (S04)3中，然后，在加熱到70。C 的情況下，將NaOH溶液緩緩注入，同時(shí)持續(xù)進(jìn)行攪拌，控制溶液pH值為8.5， 使形成的Al(OH)3懸濁液均勻附著于沸石表面。
沸石附著氫氧化鋁后，用清水沖洗干凈，在11(TC中進(jìn)行烘干。烘干后的 濾料放入馬弗爐中在15(TC條件下進(jìn)行焙燒，使附著于沸石表面的Al(OH)J兌 水成為活性Ab03。實(shí)施例4
將沸石在HCL溶液中浸泡24小時(shí)后，用清水洗滌至中性，然后再用NaOH 溶液對(duì)其浸泡24小時(shí)。
將預(yù)處理后的沸石浸泡在4 7。濃度的Al2 (S04)3中，然后，在加熱到4(TC 的情況下，將NaOH溶液緩緩注入，同時(shí)持續(xù)進(jìn)行攪拌，控制溶液pH值為8， 使形成的Al(OH)3懸濁液均勻附著于沸石表面。
沸石附著氫氧化鋁后，用清水沖洗干凈，在11(TC中進(jìn)行烘干。烘干后的 濾料放入馬弗爐中在38(TC條件下進(jìn)行焙燒，使附著于沸石表面的Al(OH)J兌 水成為活性^203。
實(shí)施例5
將沸石在HCL溶液中浸泡24小時(shí)后，用清水洗滌至中性，然后再用NaOH 溶液對(duì)其浸泡24小時(shí)。
將預(yù)處理后的沸石浸泡在4%濃度的Al2 (S04)3中，然后，在加熱到60。C 的情況下，將NaOH溶液緩緩注入，同時(shí)持續(xù)進(jìn)行攪拌，控制溶液pH值為8， 使形成的Al(OH)3懸濁液均勻附著于沸石表面。
沸石附著氫氧化鋁后，用清水沖洗干凈，在11(TC中進(jìn)行烘干。烘干后的 濾料放入馬弗爐中在30(TC條件下進(jìn)行焙燒，使附著于沸石表面的Al(OH)J兌 水成為活性八1203。
實(shí)施例6
將沸石在HCL溶液中浸泡24小時(shí)后，用清水洗滌至中性，然后再用NaOH 溶液對(duì)其浸泡24小時(shí)。
將預(yù)處理后的沸石浸泡在4%濃度的Al2 (S04)3中，然后，在加熱到70。C的情況下，將NaOH溶液緩緩注入，同時(shí)持續(xù)進(jìn)行攪拌，控制溶液pH值為9， 使形成的Al(OH)3懸濁液均勻附著于沸石表面。
沸石附著氫氧化鋁后，用清水沖洗干凈，在11(TC中進(jìn)行烘干。烘干后的 濾料放入馬弗爐中在30(TC條件下進(jìn)行焙燒，使附著于沸石表面的Al(OH)J兌 水成為活性A1203。
實(shí)施例7
將沸石在HCL溶液中浸泡24小時(shí)后，用清水洗滌至中性，然后再用NaOH 溶液對(duì)其浸泡24小時(shí)。
將預(yù)處理后的沸石浸泡在A1C13中，然后，在加熱到40。C的情況下，將 NaOH溶液緩緩注入，同時(shí)持續(xù)進(jìn)行攪拌，控制溶液pH值為8，使形成的 Al(OH)3懸濁液均勻附著于沸石表面。
沸石附著氫氧化鋁后，用清水沖洗干凈，在11(TC中進(jìn)行烘干。烘干后的 濾料放入馬弗爐中在15(TC條件下進(jìn)行焙燒，使附著于沸石表面的Al(OH)3脫 水成為活性八1203。
實(shí)施例8
將沸石在HCL溶液中浸泡24小時(shí)后，用清水洗滌至中性，然后再用NaOH 溶液對(duì)其浸泡24小時(shí)。
將預(yù)處理后的沸石浸泡在A1C13中，然后，在加熱到80。C的情況下，將
NaOH溶液緩緩注入，同時(shí)持續(xù)進(jìn)行攪拌，控制溶液pH值為10，使形成的 Al(OH)3懸濁液均勻附著于沸石表面。
沸石附著氫氧化鋁后，用清水沖洗干凈，在110'C中進(jìn)行烘干。烘干后的 濾料放入馬弗爐中在40(TC條件下進(jìn)行焙燒，使附著于沸石表面的Al(OH》脫水成為活性A1203。 實(shí)施例9
將沸石在HCL溶液中浸泡24小時(shí)后，用清水洗滌至中性，然后再用NaOH 溶液對(duì)其浸泡24小時(shí)。
將預(yù)處理后的沸石浸泡在A1C13中，然后，在加熱到7(TC的情況下，將
NaOH溶液緩緩注入，同時(shí)持續(xù)進(jìn)行攪拌，控制溶液pH值為9，使形成的 Al(OH)3懸濁液均勻附著于沸石表面。
沸石附著氫氧化鋁后，用清水沖洗干凈，在11(TC中進(jìn)行烘干。烘干后的 濾料放入馬弗爐中在30(TC條件下進(jìn)行焙燒，使附著于沸石表面的Al(OH》脫 水成為活性A1203。
權(quán)利要求
1、一種以沸石為載體的改性濾料，其特征是它由沸石及附著于其表面的氧化鋁組成。
2、 一種制備以沸石為載體的改性濾料的方法，其特征是其步驟為(1)將沸 石進(jìn)行浸泡、洗滌，疏通其孔道；(2)采用鋁鹽溶液浸泡沸石，然后用氫氧化 鈉進(jìn)行反應(yīng)，使氫氧化鋁附著于沸石表面；(3)將沸石在11(TC下烘干，然后在 150°C~400°C的條件下焙燒。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備以沸石為載體的改性濾料的方法，其特征是步 驟(1 )中將沸石浸泡、洗滌的方法為將沸石在HCL溶液中浸泡后，用清水 洗滌至.中性，然后再用NaOH溶液對(duì)其浸泡。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備以沸石為載體的改性濾料的方法，其特征是 步驟(2 )中所述的鋁鹽為Al2 (S04)3 ，反應(yīng)過(guò)程中溶液的溫度為4(TC一8(TC ， PH值為8-10。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備以沸石為載體的改性濾料的方法，其特征是所述的Al2 (S04)3的濃度為2-10% 。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種以沸石為載體的新型改性濾料及其制備方法。濾料由沸石及附著于其表面的氧化鋁組成。沸石經(jīng)過(guò)浸泡、洗滌后，浸泡在鋁鹽溶液中，注入NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，使氫氧化鋁附著在沸石表面，然后經(jīng)烘干、焙燒形成新型改性濾料。
文檔編號(hào)B01J20/18GK101301548SQ200810013878
公開(kāi)日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月25日
發(fā)明者滿(mǎn) 李, 武道吉, 譚鳳訓(xùn) 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)