親水疏油濾料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于濾料技術領域，具體涉及親水疏油濾料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]纖維球濾料是由纖維絲扎結而成的。纖維球可有效地去除水中的懸浮物，并對水中的有機物、膠體、鐵、錳等有明顯的去除作用。纖維球濾料自80年代投入市場以來，在國內已有多年的應用歷史，它以比表面積大、孔隙率高，截污量大、阻力損失小、濾速高、出水水質好而受到水處理業內人士的推薦。
[0003]纖維球廣泛應用于循環水旁流過濾、生活水深度處理、鍋爐給水處理、反滲透前置過濾，污水回用過濾。纖維球適用于油田含油污水回注的粗、中、精細過濾及油田、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，游泳池等各種工業用循環水和生活用水及其廢水的回收利用過濾處理。纖維球過濾器適用于純凈水、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]纖維球過濾器利用纖維球的特點可以過濾水中的各種雜質，達到干凈水的目的，但是當水中含有大量的油污的時候，普通的纖維球濾料卻不能起到理想的作用，由于普通纖維球濾料表面容易吸附油污，最終粘結在一起則達不到目的。雖然，在含油污水的處理中，纖維球濾料具有較好的除油能力。但由于纖維球濾料表面極強的親油性，使其吸附油后不能沖洗干凈，阻礙了纖維球濾料在含油污水過濾處理中的推廣應用。于是，出現了改性纖維球濾料。對纖維球表面進行親水疏油改性可解決此問題。改性后的纖維球濾料與含油污水接觸時，先與水分子進行接觸，在纖維球濾料表面形成一層水的保護膜，反沖洗時很容易被水沖洗下來。
[0005]植物纖維(plantfibre)是廣泛分布在種子植物中的一種厚壁組織。它的細胞細長，兩端尖銳，具有較厚的次生壁，壁上常有單紋孔，成熟時一般沒有活的原生質體。植物纖維在植物體中主要起機械支持作用。苧麻的植物莖桿中，具特別發達的韌皮纖維束，可用制各種紡織品。這些纖維沒有或很少木質化，稱軟纖維。初生纖維在器官延伸之前便已發生，在周圍的細胞仍在分裂的時候，它們還能繼續引伸到相當的長度。苧麻的韌皮纖維可以繼續伸長幾個月，最后增加的長度為原來的4、5萬倍，最長可達55厘米。這種細胞的伸長，除與周圍細胞一起增長(協同生長)以外；還有細胞頂端可伸入到周圍細胞之間的生長(侵入生長)。苧麻的纖維停止伸長以后，在發生次生壁的沉積時，纖維的基部可能也有厚的次生壁。但頂端仍有生活的內容物和薄的細胞壁，因此，細胞頂端還可以繼續伸長。
[0006]加入植物成分的改性纖維球濾料可以在過濾含油水質中起到了舉足輕重的作用，同時也發揮了普通纖維球濾料高效無二次污染的作用。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是克服現有技術的不足，提供親水疏油濾料及其制備方法。
[0008]為達到上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的，親水疏油濾料的制備方法，包括如下步驟:
[0009]I)原料準備:準備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pH為4-5，加入膏狀漿液0.05-0.1%重量份的果膠-纖維素復合酶和0.001重量份的甘露醇進行酶解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點，熔化的同時加入步驟2)得到的苧麻粉末，把熔結好的纖維束由傳動裝置輸送；
[0017]5)用刀片進行切割形成相同規格的纖維濾料，以纖維濾料的熔結點為束縛點展開纖維束形成不同形狀的纖維球，得到親水疏油濾料。
[0018]本發明步驟2)所述的果膠-纖維素復合酶，優選活性是1-3萬活性單位/克的果膠-纖維復合酶。
[0019]本發明還涉及采用上述制備方法得到的親水疏油濾料。
[0020]相比現有技術，本發明的優點在于:
[0021]1、苧麻的纖維，根據在植物體中分布位置的不同，大致可分為木質部外纖維與木質部纖維兩大類。木纖維類型結構木質部外纖維，包括韌皮纖維，皮層纖維和圍繞維管束的纖維。這類纖維一般為長紡錘形，兩端尖銳，有的兩端成為鈍形成分叉。細胞壁較厚，相對細胞腔較小。細胞壁具不同程度木質化或完全沒有木質化，初生纖維通常要比次生纖維長。木質部纖維又稱木纖維，大都有木質化的次生壁，細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(見木質部)逐漸演化而來，其細胞壁上有明顯的具緣紋孔。②韌型纖維，由纖維管胞進一步演化的結果，細胞壁更為增厚，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。這些分隔纖維可長期保留有原生質體，并有貯藏淀粉、油類和樹脂的作用。
[0023]本發明采用酶分離植物油脂，利用非油成分對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，對纖維球濾料改性，具有很好的效果。
[0024]2、本發明通過高效的技術上對制作的纖維絲進行了化學改進，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；反洗時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、本發明得到的親水疏油濾料，去除油及有機物的機理為:直接攔截、慣性攔截和電化吸附，濾前水質含油< 15mg/L、懸浮物< 10mg/L，濾后水質含油< 3mg/L，懸浮物^ lmg/Lo
[0026]4、本發明得到的親水疏油濾料，纖維球經過改性處理，對油及有機物的吸附能力增強