[發明專利]一種鐵、鎘、砷離子過濾柱及其制備方法

有效

• 申請號: 201710485365.1
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107233762B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 張校瑋;王曄
• 申請（專利權）人: 河北省廊坊水文水資源勘測局
• 主分類號: B01D36/00
• 分類號: B01D36/00;C02F9/02;C02F101/20
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 吳悠

本發明提供了一種鐵、鎘、砷離子過濾柱及其制備方法，屬于污染離子過濾技術領域。所述鐵、鎘、砷離子過濾柱自上而下分別由PP棉上層、處理后的牡丹花渣層、活性炭層和PP棉下層組成；其中，所述處理后的牡丹花渣是牡丹花渣依次經過乙醇溶液、乙醚和四氯化碳浸泡得到的。本發明所述的鐵、鎘、砷離子過濾柱的原料來源廣，制備簡單，制備成本低，其中牡丹花渣為廢物利用，增加了牡丹花的綜合利用價值。本發明提供的鐵、鎘、砷離子過濾柱對鐵、鎘、砷離子有很好的吸附效果，鐵、鎘、砷離子超標的水樣經過此過濾柱過濾后，鐵、鎘、砷離子含量均符合國家飲用水的標準，有很好的商業價值。

技術領域

本發明涉及污染離子過濾技術領域，具體涉及鐵、鎘、砷離子過濾柱及其制備方法。

背景技術

水是人類的生命之源，它是自然界和人類生存發展過程中不可或缺的重要因素。隨著全球經濟的迅速發展，人類對水資源需求量越來越大，但同時水資源的污染問題也日益嚴重。水中的污染離子主要來自于工業廢水、冶金、耐火材料、化工、電鍍、冶煉、制革印染等工業污染。水中的污染離子通過消化、呼吸道、皮膚和粘膜侵入人體。經過消化道侵入時引起嘔吐、腹疼；經過皮膚侵入時會產生皮炎和濕疹。危害最大的是長期或短期接觸或吸入時有致癌危險。

目前對于水中金屬離子的處理方法主要有吸附法、絮凝沉淀法、膜分離技術等。傳統方法一般采用吸附法和絮凝沉淀法，其中吸附法是利用金屬離子吸附劑活性表面對金屬離子的吸引來除去金屬離子，吸附法中的關鍵材料是吸附劑，金屬離子吸附劑很多，既有天然礦物，如沸石、高嶺石等無機材料，也有天然高聚物如丹寧類、木質素類、殼聚糖類等，還有人工合成的或改性的聚合物，如聚苯乙烯基樹脂、硅膠基樹脂等。纖維素本身具有一定的吸附功能，但吸附容量小。

離子交換柱也稱混床，是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填于同一交換裝置中，對流體中的離子進行交換、脫除。按再生方式分可分為體內再生混床、體外再生混床、陰樹脂外移再生混床三種。離子交換柱技術在水處理領域中有廣泛的應用，如水質軟化、除鹽、高純水制取、工業廢水處理、重金屬及貴重金屬回收等。水質軟化過程在鍋爐等方面的得到廣泛的應用。現有的離子交換柱存在交換過程分布不均勻，離子交換樹脂使用率低的缺陷，并且造價高，運輸安裝不方便。

果殼活性炭主要以果殼和木屑為原料，經炭化、活化、精制加工而成。具有比表面積大、強度高、粒度均勻、孔隙節構發達、吸附性能強等特點。果殼活性炭能有效吸附水中的游離氯、酚、硫、油、膠質、農藥殘留物和其他有機污染。果殼活性炭被廣泛應用于飲用水、工業用水和廢水的深度凈化，如電廠、石化、煉油廠、食品飲料、醫藥、電子、海運等行業水質凈化處理，能有效吸附水中的游離氯、酚、硫和其它有機污染物，特別是致突變物(THM)的前驅物質，達到凈化除雜去異味。果殼活性炭脫色、凈化、去味、提純、除雜能力也要優于一般活性炭產品，尤其是對于重金屬的吸附作用非常強。對于危害人類生存，破壞環境的汞、鉛、砷等多數重金屬有良好的吸附作用。

PP棉，是由聚丙烯纖維進行人造而制化學纖維，棉彈性好，膨松度強，廣泛應用于凈水設備等行業。其用于凈水器設備中主要用途是前置凈化，過濾自來水中直徑大于5微米的膠體雜質、微泥、鐵銹、蟲卵及有機污染礦物質雜物等。

發明人在研究中已證實，牡丹花中之所以重金屬含量比較高，是因為牡丹花中的某些成分具有吸附重金屬的能力，經過檢測，牡丹花制備的吸附劑對鐵、砷、鎘離子有很強的吸附作用。

本發明提供了一種離子交換柱過濾介質，該介質具有一定的強度，但重量輕，介質內容物分布均勻，造價低，運輸方便，可應用于常見工業廢水的凈化處理，有一定的市場前景。

發明內容

為了解決我們生活水源中經常出現的鐵、鎘、砷離子超標的問題，本發明提供一種鐵、鎘、砷離子過濾柱及其制備方法，其中，本發明所述的鐵、鎘、砷離子過濾柱自上而下分別由PP棉上層、處理后的牡丹花渣層、活性炭層和PP棉下層組成；其中，所述處理后的牡丹花渣是牡丹花渣依次經過乙醇溶液、乙醚和四氯化碳浸泡得到的。