[發(fā)明專(zhuān)利]一種以石英砂為載體的疏水性濾料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310550524.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103623618A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 未碧貴;常青;包彩霞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘭州交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D17/022
• 分類(lèi)號(hào): B01D17/022
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 張克勤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于廢水處理工藝中的改性濾料及其制備方法，特別是涉及一種處理含油廢水的以石英砂為載體的疏水性濾料。

背景技術(shù)

石油、化工等行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中凡是直接與油類(lèi)接觸的用水,都含有油。一般情況下,含油廢水的含油量為幾十到幾千mg/L,有的甚至高達(dá)數(shù)萬(wàn)?mg/L。在眾多含油廢水處理技術(shù)中,過(guò)濾技術(shù)具有處理效果較好、工藝成熟、投資費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，常作為廢水的深度處理單元。但常用的過(guò)濾介質(zhì)石英砂濾料非極性弱,親水性較強(qiáng)，對(duì)油類(lèi)污染物去除效果有待進(jìn)一步提高。一般來(lái)說(shuō)，若濾料的親水性越強(qiáng)，則過(guò)濾除油效率越差，反之，若濾料的疏水性越強(qiáng)，則過(guò)濾除油效果效率越好。因此為了改善處理效果，確保含油廢水的出水水質(zhì)，人們?cè)趯で笫杷H油性濾料，例如疏水性植物纖維濾料，人工改性的陶粒濾料等。但是纖維濾料具有容易腐爛、使用周期短、反沖洗效果差等缺點(diǎn)，而人工改性陶粒濾料穩(wěn)定性差，機(jī)械強(qiáng)度不高。

為此，研制一種具有強(qiáng)度高、疏水性強(qiáng)的顆粒濾料，已成為保證含油廢水深度處理出水水質(zhì)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種以石英砂為載體的疏水性濾料，以解決目前纖維濾料存在的易腐爛、使用周期短、反沖洗效果差的問(wèn)題。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種以石英砂為載體的疏水性濾料的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種以石英砂為載體的疏水性濾料，由石英砂及附著于其表面的鈦酸酯偶聯(lián)劑DN101組成。

?一種以石英砂為載體的疏水性濾料的制備方法，其步驟為：

（1）將石英砂濾料進(jìn)行篩選、浸泡、清洗、烘干；

（2）采用鈦酸酯偶聯(lián)劑DN101醇解溶液進(jìn)行表面改性，使鈦酸酯偶聯(lián)劑通過(guò)化學(xué)反應(yīng)接枝于石英砂表面；

（3）將改性后的石英砂用水浸泡后用水反復(fù)清洗，最后烘干得終產(chǎn)品。

優(yōu)選的，所述步驟（1）具體過(guò)程為：篩選出粒徑為0.5—2.0mm的石英砂濾料，用去離子水煮沸10—40min，再用自來(lái)水反復(fù)清洗至不再渾濁為止，之后在真空干燥箱中于105—115℃溫度下烘干8—15?h；冷卻后再將石英砂濾料先在濃度為0.5—2mol/L的硝酸溶液中浸泡8—15h，然后在的無(wú)水乙醇中浸泡8—15h，或者先在無(wú)水乙醇中浸泡8～15h，然后在濃度為0.5—2mol/L的硝酸溶液中浸泡8—15h，最后水洗烘干。

優(yōu)選的，所述步驟（2）中的鈦酸酯偶聯(lián)劑DN101醇解溶液的制備是具體過(guò)程為，采用異丙醇作為溶劑，以鈦酸酯偶聯(lián)劑DN101作為溶質(zhì)，在恒溫水浴15-25℃下攪拌混合醇解制得。

優(yōu)選的，所述步驟（2）中鈦酸酯偶聯(lián)劑DN101醇解溶液的改性方法具體過(guò)程為：將鈦酸酯偶聯(lián)劑DN101醇解溶液與預(yù)處理后的石英砂濾料按體積比1:1—1:3混合，置于105—115℃恒溫水浴鍋中，電動(dòng)攪拌10—18min后取出，在90—110℃下干燥2—4h。

優(yōu)選的，所述的鈦酸酯偶聯(lián)劑DN101醇解溶液的體積濃度為10—18%。

優(yōu)選的，所述步驟（3）具體過(guò)程為，將改性后的石英砂用水浸泡12—24h后用水反復(fù)清洗，最后在90—110℃下烘干得終產(chǎn)品。

步驟（1）的目的是選擇合適粒徑的石英砂濾料，并去除石英砂濾料表面的雜質(zhì)，以免雜質(zhì)對(duì)步驟（2）的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響。

本發(fā)明中鈦酸酯偶聯(lián)劑DN101的學(xué)名為：異丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）鈦酸酯，分子式為C₅₅H₁₁₁O₉?PTi，遇醇醇解并生成羥基，醇解后的鈦酸酯偶聯(lián)劑生成的羥基與石英砂表面的羥基發(fā)生縮合反應(yīng)從而將疏水性的基團(tuán)接枝到了石英砂表面。通過(guò)以上反應(yīng)，親水性石英砂被改性成為疏水性濾料，本發(fā)明濾料產(chǎn)品具有強(qiáng)度高、疏水性強(qiáng)的效果。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明專(zhuān)利，但并不僅僅局限于下面的實(shí)施例。

實(shí)施例1：本發(fā)明以石英砂為載體，采用鈦酸酯偶聯(lián)劑DN101對(duì)其進(jìn)行疏水性改性，其工藝步驟如下：

（1）石英砂濾料的篩選、浸泡、清洗和烘干：

用不銹鋼鋼篩篩選出粒徑為1.0mm的石英砂濾料，用去離子水煮沸30min，再用自來(lái)水反復(fù)清洗至不再渾濁為止，之后在真空干燥箱中于110℃溫度下烘干12?h；冷卻后再將石英砂濾料先在濃度為1mol/L的硝酸溶液中浸泡12h，然后在的無(wú)水乙醇中浸泡12h，最后水洗烘干；

（2）采用鈦酸酯偶聯(lián)劑DN101醇解溶液進(jìn)行表面改性，使鈦酸酯偶聯(lián)劑通過(guò)化學(xué)反應(yīng)接枝于石英砂表面，具體過(guò)程如下：