[發(fā)明專利]一種用于污水處理的高效催化紡織濾布及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710880076.1
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107523900B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設計）人: 陳慶;曾軍堂
• 申請（專利權(quán)）人: 上海名冠凈化材料股份有限公司
• 主分類號: D01F8/18
• 分類號: D01F8/18;D01F8/02;D01F1/10;C02F1/28;C02F1/00;C02F101/16
• 代理公司: 臺州藍天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33229
• 代理人: 孫煒

本發(fā)明屬于紡織濾布制備技術領域，提供了一種用于污水處理的高效催化紡織濾布及制備方法。該方法首先將催化劑與無機纖維分散均勻，在高速分散狀態(tài)下，通過激光燒結(jié)快速使催化劑連接在無機纖維的表面形成無機纖維催化劑；然后將生物質(zhì)纖維素配制成紡絲液，加入無機纖維催化劑，通過紡絲，形成的纖維內(nèi)芯為無機纖維催化劑，外層為纖維素的纖維，進一步紡織得到用于污水處理的高效催化紡織濾布。與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明采用激光燒結(jié)方法可防止催化劑附著不牢固而脫落，得到的產(chǎn)品對污染物吸附良好，強度高，使用壽命長，耐撕裂性能好，并且采用的原料、設備及工藝，成本較低，易于控制，可實現(xiàn)工業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn)。

技術領域

本發(fā)明屬于紡織濾布制備技術領域，提供了一種用于污水處理的高效催化紡織濾布及制備方法。

背景技術

工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的種類和數(shù)量迅猛增加，對水體的污染也日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全。

工業(yè)廢水處理方法按其作用原理可分為四大類：(1)物理處理法，通過物理作用，以分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)污染物質(zhì)(包括油膜和油珠)，常用的有重力分離法、離心分離法、過濾法等。 (2)化學處理法，向污水中投加某種化學物質(zhì)，利用化學反應來分離、回收污水中的污染物質(zhì)，常用的有化學沉淀法、混凝法、中和法、氧化還原(包括電解)法等。 (3)物理化學處理法，利用物理化學作用去除廢水中的污染物質(zhì)，主要有吸附法、離子交換法、膜分離法、萃取法等。 (4)生物處理法，通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態(tài)的有機性污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)，可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法。

污水含有難以降解的有機物和水溶性有機物如苯、甲苯、硝基苯、四氯化碳、三氯甲烷、硫化物、染料、胺類、重金屬離子等，很難通過簡單的沉淀或者過濾除去。現(xiàn)有對于高濃度廢水的處理，主要采用化學、生物、物理的方法消除。化學法處理投放化學藥劑，其運行費用高；生物法處理運行管理較復雜、環(huán)境溫度適應性差、占地面積較大。物理法成本低，容易管理，但由于高效過濾的材料有限，因此污水凈化效果并不明顯。目前蘇州有一種廢水處理的過濾材料，主要是本過濾材料由孔隙率為35%~85%的多孔陶瓷基體和在多孔陶瓷基體的內(nèi)部原位生成的納米零價鐵粒子構(gòu)成，多孔陶瓷基體的微孔大小為2~10微米，且在微孔內(nèi)形成有絨狀的無定型硅-鐵-碳結(jié)構(gòu)，所述微孔內(nèi)的絨狀的無定型硅-鐵-碳結(jié)構(gòu)在吸水后能夠形成吸附膜，以重量份計，多孔陶瓷基體的材料組成為：硅藻土55~65份，鈣基膨潤土12~15份，炭粉7~12份，淀粉2~3份，高嶺土4~6份。

雖然紡織材料作為污水處理過濾膜材料，不但處理效果好、適應性強，而且成本低對操作人員要求低。然而，在將催化劑添加和附著在紡織材料進行污水處理時，如何使催化劑均勻分散并附著成為關鍵。直接添加不但分散不均，而且難以與纖維牢固附著，因此衰減流失極快。而將氧化物催化劑采用前驅(qū)物的形式分散附著于紡織纖維，低溫水熱反應形成的金屬氧化物附著不牢固，而高溫燒結(jié)處理則無法進行。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有紡織纖維用于污水處理，負載金屬氧化物催化劑不牢固的缺陷，本發(fā)明提出一種用于污水處理的高效催化紡織濾布及制備方法，特征是將催化劑與無機纖維預焊接，防止催化劑的脫落，通過與纖維素紡絲，形成的纖維內(nèi)芯為無機纖維催化劑，外層為纖維素的纖維，其對有機物污染物吸附良好，容易使得有機物滲透穿過纖維素與無機纖維催化劑充分接觸、催化降解；而且紡織形成的濾布強度高，使用壽命長，耐撕裂。

本發(fā)明涉及的具體技術方案如下：

一種用于污水處理的高效催化紡織濾布的制備方法，特征是將催化劑與無機纖維分散均勻，在高速分散狀態(tài)下，通過激光燒結(jié)快速使催化劑連接在無機纖維的表面形成無機纖維催化劑；然后與生物質(zhì)纖維素配制成紡絲液，通過紡絲，形成的纖維內(nèi)芯為無機纖維催化劑，外層為纖維素的纖維，進一步紡織得到用于污水處理的高效催化紡織濾布；制備的具體步驟如下：