[發明專利]用于微污染水源直接過濾處理的硅藻土/纖維素無機-有機復合助濾劑、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201310044646.5
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103055828A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 章蕾;李孟;黃凌鳳
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;B01D37/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒;喬宇

技術領域

本發明涉及給水處理技術領域，具體是涉及用于微污染水源直接過濾處理的硅藻土/纖維素無機-有機復合助濾劑、制備方法及其應用。

背景技術

隨著人們生活水平的不斷提高和物質生活的日益豐富，人民生活質量產生了大的飛躍，人們對可飲用水和使用水的品質要求也越來越高，安全、健康成為人民重點關心的問題。但隨著水資源短缺和水污染的加劇，水資源的重復利用日漸成為急需解決的問題。

現今微污染水體已越來越多地作為人們生活用水水源之一。在微污染水體的處理過程中直接過濾是人們常用的一種水處理工藝。而若將其進行直接過濾時，濾漿中的顆粒極易形成濾餅或堵塞過濾介質的孔道，使過濾無法繼續進行。目前，為降低這種問題發生的可能性，可在過濾時加入助濾劑。理想的助濾劑應是化學穩定、不溶、堅硬、形狀不規則的細顆粒，并可形成結構疏松而且幾乎不可壓縮的濾餅。目前常用的助濾劑有硅藻土、纖維素等，但其在實際應用中各有優缺點：硅藻土具有發達的孔隙結構、硬度高、穩定性好、化學雜質含量少的特點，但是濾速相對緩慢，堆密度較大，按其質量加入往往達不到預期要求，多加又將使成本上升。有人想研制堆密度小的硅藻土型產品，但受到原料物質組分與結構的限制，迄今未取得滿意結果；纖維助濾劑在水中帶負電荷，吸附陽離子，具有一定的吸附性能，所以同時可用作吸附劑，但過濾之后濾液的澄清度不太好。

因此，研制開發一種能夠取眾家之長，又能克服各自缺陷的新產品具有重要的現實意義。專利號981268218中提到將木質纖維素和硅藻土復合使用作為助濾劑，但其中所涉及到的復合助濾劑僅僅是將硅藻土與纖維素簡單物理混合進行使用，非真正意義的復合，助濾效果并不十分突出。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供用于微污染水源直接過濾處理的硅藻土/纖維素無機-有機復合助濾劑、制備方法及其應用。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

用于微污染水源直接過濾處理的硅藻土/纖維素無機-有機復合助濾劑，其特征在于：它是將纖維素在水中于50-90℃進行預水解攪拌反應后，加入硅藻土的無水乙醇分散液進行攪拌，然后加入氨水調節體系pH為適于纖維素縮聚反應進行的堿性條件下，保溫縮聚反應，攪拌得到纖維素-硅藻土溶膠，再陳化得到凝膠后進行處理制得的。

按上述方案，所述的纖維素和硅藻土的質量比為0.66-1.66：1。

用于微污染水源直接過濾處理的硅藻土/纖維素無機-有機復合助濾劑的制備方法，其特征在于：它是將纖維素加水分散得到纖維素分散液，然后在酸性條件下于50-90℃進行預水解攪拌反應，然后向其中加入硅藻土的無水乙醇分散液，攪拌，再加入氨水，調節體系pH為適于纖維素縮聚反應進行的堿性條件下，保溫縮聚反應，降溫，持續攪拌得到纖維素-硅藻土溶膠，再陳化得到凝膠后經處理制得纖維素-硅藻土無機-有機復合助濾劑。

按上述方案，所述的纖維素在使用前預先經水洗去除表面雜質；所述纖維素分散液中纖維素的質量濃度為0.02-0.035g/mL；所述硅藻土無水乙醇分散液中硅藻土的質量濃度為0.05-0.075g/mL。

按上述方案，所述進行預水解反應的酸性條件是在纖維素分散液中加入硫酸進行調節得到的；預水解攪拌反應時體系的pH為1-2，反應時間為10-15min。

按上述方案，所述進行縮聚反應時體系的pH為7-7.5，縮聚反應時間為5-10min。

按上述方案，所述降溫后持續攪拌以得到纖維素-硅藻土溶膠的攪拌時間為24-26h，攪拌速率優選為20-40r/min；所述陳化得到凝膠的陳化時間為24-26h，陳化溫度為40-60℃。

按上述方案，該方法包括在得到溶膠后，過濾水洗去除雜化物，然后再陳化得到凝膠；所述獲得凝膠后的處理為干燥，研磨處理。

硅藻土/纖維素無機-有機復合助濾劑可應用于微污染水源的直接過濾處理中。

按上述方案，硅藻土/纖維素無機-有機復合助濾劑應用于微污染水源直接過濾處理時，可將其和待處理的原水混合配得混漿后進行過濾處理，或將其加水配成的液狀物預涂于過濾過程中所使用的過濾介質上后再對待處理的原水進行過濾處理，其中：所述硅藻土/纖維素無機-有機復合助濾劑的使用量為0.2mg/L-2.5mg/L，優選為1.4-1.6mg/L，所述過濾時水的適用濾速為2-8m/h，優選為4m/h。

本發明的有益效果：