[發(fā)明專利]一種用于水處理行業(yè)的快速高效吸附材料、制備方法及其應(yīng)用在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910029452.5 | 申請(qǐng)日： | 2019-01-13 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN109499541A | 公開（公告）日： | 2019-03-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳超;王瑩;林朋飛;尹志航;張曉健;汪雋 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 清華大學(xué);清華蘇州環(huán)境創(chuàng)新研究院 |
| 主分類號(hào)： | B01J20/20 | 分類號(hào)： | B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/52;C02F101/30 |
| 代理公司： | 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207 | 代理人： | 萬(wàn)婧 |
| 地址： | 100084*** | 國(guó)省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 高效吸附材料 水處理行業(yè) 粉末活性炭 吸附材料 粒徑 制備 水處理材料 有機(jī)污染物 活性炭 超細(xì)粉末 粒徑分布 吸附容量 研磨 去除 微孔 吸附 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種用于水處理行業(yè)的快速高效吸附材料、制備方法及其應(yīng)用，屬于水處理材料領(lǐng)域。本發(fā)明用于水處理行業(yè)去除有機(jī)污染物的快速高效吸附材料的材質(zhì)為超細(xì)粉末活性炭，其粒徑在0.5μm～10μm之間，比表面積大于1000㎡/g，具有內(nèi)部微孔。該吸附材料通過研磨粉末活性炭制得。本發(fā)明的吸附材料相比普通粉末活性炭粒徑小且粒徑分布更加均勻，吸附速度快，吸附容量高。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水處理材料領(lǐng)域，特別涉及一種用于水處理行業(yè)的快速高效吸附材料、制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)
受安全生產(chǎn)事故、交通運(yùn)輸事故、違法排污、自然災(zāi)害等多種因素影響，我國(guó)突發(fā)環(huán)境污染事件仍處于高發(fā)期，部分突發(fā)事件會(huì)污染飲用水水源，使供水安全受到嚴(yán)重威脅。活性炭作為一種多孔隙、非極性吸附劑，對(duì)于非極性有機(jī)物、弱極性有機(jī)物均有很好的吸附能力，常用于水源突發(fā)有機(jī)污染應(yīng)急處置。
應(yīng)急處理過程中常用活性炭以粉末活性炭為主。粉末活性炭的產(chǎn)品規(guī)格以200目和325目為主，其平均粒徑分別為78μm和44μm左右。在使用過程中，粉末活性炭可在取水口投加或者廠內(nèi)投加，廠內(nèi)投加見于自來水廠建在取水口附近的情況，在我國(guó)較為普遍。
廠內(nèi)投加粉末活性炭的主要問題是接觸時(shí)間短，達(dá)不到吸附平衡，普通粉末活性炭吸附容量得不到充分利用，需要大幅提高活性炭投加量才能夠達(dá)到效果。一方面，投加大量粉末活性炭會(huì)造成材料浪費(fèi)，增加應(yīng)急處置成本；另一方面，投加大量粉末活性炭會(huì)超過水廠沉淀和過濾設(shè)計(jì)負(fù)荷，造成水廠沉淀池性能下降、濾池堵塞和出廠水濁度超標(biāo)。因此，亟需發(fā)明一種吸附速度快、吸附容量大的快速高效吸附材料，以解決距取水口較近水廠應(yīng)對(duì)水源突發(fā)有機(jī)污染時(shí)吸附接觸時(shí)間短的問題，減少應(yīng)急處置過程吸附劑的投加量，降低成本。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，提高吸附材料的吸附速率和吸附容量，減少吸附劑用量，降低吸附成本，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種用于水處理行業(yè)的快速高效吸附材料，該材料的材質(zhì)為超細(xì)粉末活性炭，其粒徑在0.5μm～10μm 之間，比表面積大于1000m2/g，具有內(nèi)部微孔。
優(yōu)選的，所述的超細(xì)粉末活性炭的粒徑分布在0.5μm～2μm之間，比表面積范圍為1000m2/g-1200m2/ g；
更加優(yōu)選的，所述的超細(xì)粉末活性炭的粒徑為1.6μm，比表面積1200m2/g。
該材料的吸附速率可以通過減小粒徑來提高。優(yōu)選的，所述的吸附材料的中位粒徑為1.6μm。
用于水處理行業(yè)的快速高效吸附材料的制備方法，通過深度研磨普通粉末活性炭制得，增加研磨時(shí)間可以減小粒徑。
優(yōu)選的，所述的粉末活性炭為煤質(zhì)粉末活性炭。使用煤質(zhì)活性炭研磨制成超細(xì)活性炭，生產(chǎn)效率更高。
優(yōu)選的，研磨使用球磨儀進(jìn)行深度研磨。
應(yīng)用于自來水廠去除有機(jī)污染物時(shí)，可以單獨(dú)投加，也可以同混凝劑一同投加，可借助常規(guī)的混凝、沉淀、澄清、氣浮、過濾、膜分離工藝從水中分離。優(yōu)選的，混凝劑可為聚合三氯化鋁、硫酸鋁、聚合硫酸鐵或氯化鐵。
優(yōu)選的，應(yīng)用于水處理行業(yè)去除有機(jī)污染物時(shí)，所述的超細(xì)粉末活性炭的粒徑為1.6μm，比表面積1 200m2/g，混凝劑為聚合三氯化鋁、硫酸鋁、聚合硫酸鐵或氯化鐵。
使用本發(fā)明的技術(shù)方案，至少達(dá)到如下技術(shù)效果之一：
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