[發明專利]一種應用于旋流過濾器的纖維濾料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010746664.8
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111714963A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 孟明軍;馬景飛;趙景靚;孫遜;劉衛強;劉艷艷;李威;高蘊宬;楊殿利;朱靜紅;徐亮亮;程林;李紅英;李娜;代樹偉;崔智東;李鑫;劉明雪;程亞楠;駱夢雪;劉勇;閆麗星;張軒碩
• 申請（專利權）人: 河北禹程環保科技有限公司
• 主分類號: B01D39/04
• 分類號: B01D39/04;B01J20/22;B01J20/30;C02F1/00;C02F1/28;G21F9/12
• 代理公司: 北京圣州專利代理事務所(普通合伙) 11818
• 代理人: 王振佳

本發明公開了一種應用于旋流過濾器的纖維濾料及其制備方法，包括以下質量比例的原料：苯甲酸、H3BTC、硝酸銅、纖維球、醋酸、乙醇和改性劑，其中苯甲酸：H3BTC：硝酸銅：纖維球為1:4:11:20，纖維球與改性劑的質量比為1:1。本發明采用上述一種應用于旋流過濾器的纖維濾料及其制備方法，改性之后的纖維球過濾吸附材料不僅可以過濾吸附核廢水中SS懸浮物和較大顆粒物雜質，而且對于核廢水中的核素鈾亦可以達到較好的去除效果，進而省略了后續需要專門設置離子交換柱對核素進行去除的步驟，簡化了核廢水處理工藝，降低了核廢水處理成本。

技術領域

本發明涉及過濾吸附材料技術領域，尤其是涉及一種應用于旋流過濾器的纖維濾料及其制備方法。

背景技術

目前，廢水處理工藝中需要用到纖維球過濾器，其目的是過濾去除廢水中的大顆粒雜質和SS懸浮物等，其內在的過濾材料大多采用纖維球過濾材料，但現有纖維球過濾材料的功能較為單一，僅僅起到了過濾作用。在核廢水處理工藝中，纖維球過濾器過濾之后，仍須采用離子交換柱對其中的核素鈾進行去除，而離子交換樹脂的使用有很大弊端，比如老化、中毒、后續處理困難、二次污染較大等。

近年來，金屬有機骨架化合物MOFs是備受關注且極具發展前景的多孔網狀結構材料，它是由金屬離子或簇和有機配體通過配位作用或者自組裝而形成的，具有超大比表面積、高孔隙率、結構功能易于調節修飾等特點而被廣泛應用，并且能夠較好地對廢水中多種污染物進行有效去除。HST是一種典型的MOFs化合物材料，具有良好的化學和水、熱穩定性，一般采用1,3,5-均苯三甲酸(H3BTC)作為配體與銅鹽進行反應制備而得。

發明內容

本發明的目的是提供一種應用于旋流過濾器的纖維濾料及其制備方法，改性之后的纖維球過濾吸附材料不僅可以過濾吸附核廢水中SS懸浮物和較大顆粒物雜質，而且對于核廢水中的核素鈾亦可以達到較好的去除效果，進而省略了后續需要專門設置離子交換柱對核素進行去除的步驟，簡化了核廢水處理工藝，降低了核廢水處理成本。

為實現上述目的，本發明提供了一種應用于旋流過濾器的纖維濾料,包括以下質量比例的原料：苯甲酸、H3BTC、硝酸銅、纖維球、醋酸、乙醇和改性劑，其中苯甲酸：H3BTC：硝酸銅：纖維球為1:4:11:20，纖維球與改性劑的質量比為1:1。

優選的，所述改性劑由聚乙烯醇、甲基丙烯酸、全氟羧酸鈉、硫酸酯、多羥基脂肪酰胺、聚乙二醇、去離子水按質量比1：2-5：1-2：2-4：0.5-3：1-4:1-2:14配制而成。

優選的，所述醋酸的濃度為30％。

一種應用于旋流過濾器的纖維濾料的制備方法，包括以下步驟：

(1)改性纖維球：將纖維球浸漬在質量濃度為30％的醋酸溶液中加熱處理1小時，加熱處理的溫度為70℃，將處理后的纖維球用水洗凈后，放入改性劑溶液中加熱浸漬2小時，加熱的溫度為50℃，得到了改性纖維球；

(2)將苯甲酸與H3BTC的混合物與硝酸銅、改性纖維球一起進行水熱反應，產物經過濾、洗滌、干燥得到應用于旋流過濾器的纖維濾料。

優選的，所述步驟(1)中的改性劑溶液的制備具體為：將聚乙烯醇、甲基丙烯酸、全氟羧酸鈉、硫酸酯、多羥基脂肪酰胺、聚乙二醇、去離子水按質量比1：2-5：1-2：2-4：0.5-3：1-4:1-2:14混勻，配置成改性劑溶液。

優選的，所述步驟(2)中使用的苯甲酸和H3BTC將其溶解在乙醇中得到苯甲酸與H3BTC的混合物。

優選的，所述步驟(2)中的水熱反應的溫度為100℃～120℃，時間為24h～36h。