一種水處理除氟除鐵錳復合吸附濾料的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種水處理除氟除鐵錳復合吸附濾料的制備方法，其步驟是：Ａ．原料選材，采用廢棄生物材料；Ｂ．將原料粉碎過篩；Ｃ．顆粒入爐煅燒；Ｄ．關停加熱設備，冷卻，取出原料；Ｅ．將原料過篩；Ｆ．將原料置于容器中，并注入磷酸或硫酸或鹽酸浸泡原料，去除溶液后用清水沖洗；Ｇ．原料再用氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液或氧化鈣溶液浸泡，去除溶液后用清水沖洗；Ｈ．原料用氧化鈣溶液或氯化鈣溶液循環處理，去除溶液后用清水沖洗，干燥后即為復合吸附濾料。本發明專利技術成本低廉、對水質和ｐＨ適應范圍廣、使用方便、除氟除鐵錳速度快、吸附容量大、無二次污染，大大降低水處理費用。處理后水的口感好，水質穩定，安全性高，可多次再生。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及飲用水處理和廢水處理，更具體涉及一種水處理除氟除鐵錳復合 吸附濾料(Bio-F)的制備方法。適用于飲用水除氟除鐵除錳，也可用于工業廢 水的除氟除鐵錳。
技術介紹
據報道中國有3億多人飲水不安全。飲水水質不安全主要包括直接飲用未經 處理的高氟水、高砷水、苦咸水，細菌超標的污染水，鐵、錳超標水，以及血吸 蟲疫水的問題。其中飲用高氟水的人口最多，約6000萬人，成為中國飲水安全 的首要問題。高氟水涉及中國所有的省(自治區、直轄市)，集中分布在1317個 縣，主要分布在河南、河北、山東、山西、內蒙古和安徽、江蘇北部等地區。其 實高氟水不僅是中國的飲水安全問題，全世界有20多個國家受到高氟水的危害， 其中包括中國、美國、加拿大、阿根廷、新西蘭、日本、土耳其、伊朗、伊拉克、 印度、泰國、約旦以及埃及、南非、坦桑尼亞等非洲國家。長期飲用超標的含氟 7K,輕則引起氟斑牙，嚴重時會引起氟骨癥，造成骨質疏松、骨變形，甚至癱瘓， 喪失勞動能力。中國含鐵含錳地下水分布甚廣，鐵、錳含量超過飲用水標準的地 區人口達3.31億，其水量約占中國地下水總儲量的20%以上。長期飲用鐵、錳 超標的水可引起食欲不振、嘔吐、腹瀉、胃腸道紊亂，而且過量的錳還會損壞人 類的中樞神經系統。目前，國內外除氟技術主要有混凝沉淀法、化學沉淀法、吸附法、電滲析法、 反滲透和納濾法以及離子交換法。其中，吸附法價格較低，對氟離子選擇性高， 吸附效果不易受到水中其他離子干擾，與膜技術相比，可以用于無電的地區，設 備維護簡單，適用于農村飲用水處理。除氟吸附劑在國內外市場主要是活性氧化鋁、骨炭和鋁系改性沸石。中國農村曾用骨炭進行飲水除氟，雖然除氟效果較好， 但由于骨炭吸附劑強度低，使用壽命短，出水口感差，加工過程不環保等缺點，現已退出中國市場；活性氧化鋁是目前市場上主要的飲水除氟吸附劑，來源豐富， 價格適中，但活性氧化鋁適用于pH偏酸性條件的除氟，除氟容量低，再生后除 氟容量衰減快，易板結，使用壽命短，而且出水有鋁離子溶出的風險，存在安全 隱患，活性氧化鋁在中國農村曾大量應用，但由于以上原因，應用效果很差；除 氟沸石主要用明礬和鋁鹽改性和再生，雖然濾料使用壽命長，但除氟容量很低(通 常靜態除氟容量〈1.0mg/g)，因此設備再生頻繁、水處理接觸時間長、設備龐大, 特別是氟含量較高時，出水氟含量較難達到標準要求，在農村應用效果不佳。除 鐵錳濾料主要是錳砂，但錳砂沒有除氟效果，因此在氟和鐵錳多因子超標時需要 兩種技術聯用，增加了成本和管理維護難度。因此研制一種多功能、高效、安全、 經濟、不產生二次污染的新型吸附型除氟除鐵錳濾料非常必要。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術中不足之處，提供了一種水處理除氟除鐵錳 復合吸附濾料的制備方法，方法易行，操作方便，復合吸附濾料安全、價格低廉、 使用方便、除氟效果好、無二次污染的除氟除鐵錳復合多功能濾料。為了達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案1. 原料選材，采用廢棄生物材料作為原材料(非骨頭材料)，如采用蛋殼或 蝦蟹殼或貝類殼，洗凈干燥待用；2. 將步驟1中的原料粉碎后過篩，得到大小為5-60目的顆粒；3. 將在步驟2中獲得的顆粒入爐(電爐或馬弗爐)煅燒，保證爐內原料均 勻加熱，在常壓條件下，溫度控制在300-660'C，保溫30-180分鐘；4. 關停加熱設備，待自然冷卻至15-40'C，取出原料；5. 將煅燒后的原料過60目篩，去除煅燒過程產生的細小粉末；6. 煅燒后的原料置于容器中，向容器中注入濃度為2%-45%的磷酸或硫酸 或鹽酸浸泡原料，原料磷酸或硫酸或鹽酸的質量比為1 : 0.5-2.2，靜置2-24h， 處理完畢后去除酸溶液，用清水沖洗原料1-10遍。7. 然后將原料再用5%-20%氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)溶液 或0.4%-1%氧化齊(CaO)溶液浸泡4-24h，原料氫氧化鈉或氫氧化鉀或氧化 鈣溶液的質量比為1 : 0.3-2.0，處理完畢后去除溶液，用清水沖洗原料1-20遍。8.原料再用0.05%-1.5%氧化鈣或1%-5%氯化鈣(CaCl2)，原料氧化鈣 或氯化鈣的質量比為l: 2.1-5.3，循環處理4-8h或靜置浸泡l-7天。處理完畢后 去除溶液，將原料用清水沖洗至出水為pH 5.5-8.5，干燥后即為成品濾料。成品 可填充于過濾容器內或者直接用于水池內，對水進行除氟除鐵除錳。本專利技術的生物除氟除鐵錳濾料，原材料為廢棄生物材料，成本低廉，變廢為 寶，體現了循環經濟模式，有利于環保產業的發展，對于節約資源、凈化環境有 一定意義。由于高氟水、高鐵高錳水分別廣泛，國內外相關水處理濾料的市場需 求很大，前景十分廣闊。Bio-F來源于天然生物材料，安全性高。根據武漢市疾 病控制中心檢測結果(表1)，其中所含的砷、鎘、鉛、汞、鋁含量指標均符合 食品中污染物限量國家標準(GB2762-2005)。 Bio-F生產原料充足、成本低廉， 生產工藝簡單，對水質和pH適應范圍廣，使用方便，除氟除鐵除錳速度快，吸 附容量大，無二次污染，可大大降低水處理費用。Bio-F除氟效果和效率均優于傳統吸附劑骨炭，去除率98%;其靜態除氟容 量高達7.77mg/g，顯著高于活性氧化鋁和改性沸石，多次再生后除氟容量無明顯 衰減。對水中其他陰陽離子的干擾抗性強，在pH4-9范圍內除氟容量穩定，特別 是吸附速度快，有利于降低過濾器的接觸時間(5min即可)。Bio-F適用于飲用 水、污水的除氟除鐵錳過程。表l Bio-F的安全性評價<table>table see original document page 5</column></row><table>具體實施例方式實施例1:本專利技術是除氟除鐵錳復合多功能吸附濾料(Bio-F)的制備方法，其具體實 施方法如下1. 原料選材，采用廢棄生物材料為原料(非骨頭類材料)，如采用蛋殼或蝦 蟹殼或貝類殼，洗凈干燥待用；2. 粉碎，將步驟1中的原料破碎后過篩，得到5或8或11或16或25或 30或35或39或42或46或50或52或58或60目的顆粒；3. 將在步驟2中得到的顆粒入爐煅燒，保證爐內原料均勻加熱，在常壓條 件下，溫度控制在300或350或380或410或460或520或550或580或620或 660°C，保溫30或60或78或85或95或99或103或120或130或135或140 或145或150或155或160或166或168或175或180分鐘；4. 關停加熱設備，待自然冷卻至15或18或20或29或33或37或4(TC， 取出原料；5. 將煅燒后的原料過60目篩，去除煅燒過程產生的細小粉末；6. 將過篩后的原料置于容器中，向容器中注入濃度為2或8或10或15或 20或25或30或35或40或45%的硫酸或磷酸浸泡原料，原料硫酸或磷酸的 質量比為1 : 0.8或0.9或1.0或1.5或1.8或2.2，靜置2或6或8或12或16或 20或22或24小時，處理完畢后去除溶液，用清水沖洗原料1或3或6或8或10遍；7. 將原料用5或8或10或15或20%氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液浸泡4或6 或8或12或14或1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水處理除氟除鐵錳復合吸附濾料的制備方法，其步驟是：Ａ、原料選材，采用廢棄生物材料作為原材料，采用蛋殼或蝦蟹殼或貝類殼，洗凈干燥待用；Ｂ、將步驟Ａ中的原料粉碎后過篩，得到大小為５－６０目的顆粒；Ｃ、將在步驟Ｂ中獲得的顆粒入爐煅燒，爐內原料均勻加熱，在常壓條件下，溫度控制在３００－６６０℃，保溫３０－１８０分鐘；Ｄ、關停加熱設備，冷卻至１５－４０℃，取出原料；Ｅ、將煅燒后的原料過６０目篩，去除煅燒過程產生的粉末；Ｆ、煅燒后的原料置于容器中，向容器中注入濃度為２％－４５％的磷酸或硫酸浸泡原料，原料∶磷酸或硫酸或鹽酸的質量比為１∶０．８－２．２，靜置２－２４ｈ，處理完畢后去除溶液，用清水沖洗原料１－１０遍；Ｇ、然后將原料再用５－２０％氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液或０．４－１％氧化鈣溶液浸泡４－２４ｈ，原料：氫氧化鈉或氫氧化鉀或氧化鈣溶液的質量比為１∶０．３－０．８，處理完畢后去除溶液，用清水沖洗原料１－２０遍；Ｈ、原料用０．０５％－１．５％氧化鈣或１－５％氯化鈣循環處理４－８ｈ或靜置浸泡１－７天，原料∶氧化鈣或氯化鈣的質量比為１∶２．１－５．３，處理完畢后去除溶液，將原料用清水沖洗至出水為ｐＨ５．５－８．５，干燥后即為復合吸附濾料。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊劭，朱遲，趙良元，
申請(專利權)人：楊劭，
類型：發明
國別省市：83[中國|武漢]