本發(fā)明屬于環(huán)保材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含改性核桃殼濾料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
水處理用濾料是水處理工藝中用于物化處理的過濾介質(zhì)材料和生化處理的微生物棲息的載體物質(zhì)，與現(xiàn)代水處理工藝中處理效果的好壞有著十分重要直接的關(guān)系。過濾技術(shù)的發(fā)展很大程度上取決于對濾料和濾料層構(gòu)成的研究與改進。隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的提高，濾料的需求也越來越多，同時質(zhì)量要求也越來越高。
國內(nèi)廣泛使用的污水處理濾料，大部分采用石英砂、無煙煤等材料，在污水處理時，大多是將這些材料分層置于濾罐中，讓污水流經(jīng)濾罐中材料從而達到過濾的目的。但是這些材料普遍存在吸附能力差，使用成本高等缺點。為此，研制出改性核桃殼濾料來取代這些材料，但是現(xiàn)有技術(shù)中的改性核桃濾料制備方法復(fù)雜，處理周期長、成本高，而且功能性單一，大都只具備除油功能，無法除去污水中的重金屬。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：為了克服以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種含改性核桃殼濾料及其制備工藝。
技術(shù)方案：本發(fā)明的一個目的在于提供一種含改性核桃殼濾料，包括以下重量份的原料組分：改性核桃殼粉30-50份、介孔二氧化硅10-20份、活性炭20-30份、滌綸絲6-12份、聚丙烯酸鈉0.1-0.5份、甲基三乙氧基硅烷5-15份、硅藻土10-20份、硅酸鈉2-6份、松香2-4份、三氯化鐵3-9份、明礬2-6份。
優(yōu)選地，所述的原料組分為改性核桃殼粉40份、介孔二氧化硅15份、活性炭25份、滌綸絲9份、聚丙烯酸鈉0.3份、甲基三乙氧基硅烷10份、硅藻土15份、硅酸鈉4份、松香3份、三氯化鐵6份、明礬4份。
優(yōu)選地，所述的改性核桃殼粉為黃腐酸改性核桃殼粉。
優(yōu)選地，所述的改性核桃殼粉的制備方法，包括以下步驟：
1）挑選無蟲咬的核桃殼原料，用次氯酸鈉消毒液處理后用清水洗凈后再脫脂烘干后放入球磨機中球磨并過150-200目篩得核桃殼粉；
2）將步驟1）制得的核桃殼粉用15%-20%的氫氧化鈉溶液處理30-45min，過濾沉淀用去離子水洗滌至中性，真空干燥得到改性核桃殼粉；
3）將黃腐酸、步驟2）制得的改性核桃殼粉依次加入到環(huán)己烷中攪拌混合均勻，并加入對甲苯磺酸，然后在120-140℃下回流提取1.5-2.5h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過濾沉淀用去離子水洗滌至中性，干燥，得到黃腐酸改性核桃殼粉。
優(yōu)選地，所述步驟1）中消毒液處理為采用濃度為6-8ppm次氯酸鈉消毒液浸泡6-10h進行消毒處理。
優(yōu)選地，所述的步驟1）中脫脂處理為采用3-5%的殼聚糖溶液浸泡1-2h，后在烘干機60-70℃溫度下脫脂1.5-2.5h。
優(yōu)選地，所述步驟3）中黃腐酸、改性核桃殼粉、環(huán)己烷和對甲苯磺酸的重量比為3:4:1:0.5。
優(yōu)選地，所述步驟1）、2）和3）中干燥后含水量低于5%。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述所述的一種含改性核桃殼濾料的制備工藝，包括以下步驟：
（1）改性核桃殼粉的制備：核桃殼粉經(jīng)過預(yù)處理、改性和黃腐酸改性后得到黃腐酸改性核桃殼粉；
（2）將配方量的各原料組分包括步驟（1）制備的黃腐酸改性核桃殼粉在溫度60-70℃溫度下混合攪拌反應(yīng)2-3h，濾取液相后用無水乙醇洗滌至中性，在100-130℃條件下干燥1.5-2.5h；
（3）實用振動篩篩選出粒徑為75-100μm的濾料，即得含改性核桃殼粉的濾料。
上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明所述的含改性核桃殼濾料及其制備工藝，工藝簡單，不會產(chǎn)生有毒物質(zhì)，對環(huán)境友好，成本低，處理效果好，效率高；黃腐酸含羥基、羧基等活性官能團，能夠以雙齒狀配位體的形成與污水中的重金屬絡(luò)合形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而達到除去污水中的重金屬的目的；核桃殼原料易得，成本低，具有穩(wěn)定的微孔結(jié)構(gòu)，其吸附容量大；黃腐酸改性核桃殼粉在水中的分散性好，加快了重金屬的除去速度；三氯化鐵為沉降劑，可以使黃腐酸改性核桃殼粉絡(luò)合的重金屬絡(luò)合物沉降，達到除去雜質(zhì)的目的。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明。
實施例1
一種含改性核桃殼濾料，包括以下重量份的原料組分：改性核桃殼粉30份、介孔二氧化硅10份、活性炭20份、滌綸絲6份、聚丙烯酸鈉0.1份、甲基三乙氧基硅烷5份、硅藻土10份、硅酸鈉2份、松香2份、三氯化鐵3份、明礬2份。
所述的改性核桃殼粉為黃腐酸改性核桃殼粉。
所述的改性核桃殼粉的制備方法，包括以下步驟：
1）挑選無蟲咬的核桃殼原料，用次氯酸鈉消毒液處理后用清水洗凈后再脫脂烘干后放入球磨機中球磨并過150目篩得核桃殼粉；
2）將步驟1）制得的核桃殼粉用15%的氫氧化鈉溶液處理45min，過濾沉淀用去離子水洗滌至中性，真空干燥得到改性核桃殼粉；
3）將黃腐酸、步驟2）制得的改性核桃殼粉依次加入到環(huán)己烷中攪拌混合均勻，并加入對甲苯磺酸，然后在120℃下回流提取2.5h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過濾沉淀用去離子水洗滌至中性，干燥，得到黃腐酸改性核桃殼粉。
所述步驟1）中消毒液處理為采用濃度為6ppm次氯酸鈉消毒液浸泡10h進行消毒處理。
所述的步驟1）中脫脂處理為采用3%的殼聚糖溶液浸泡2h，后在烘干機60℃溫度下脫脂2.5h。
所述步驟3）中黃腐酸、改性核桃殼粉、環(huán)己烷和對甲苯磺酸的重量比為3:4:1:0.5。
所述步驟1）、2）和3）中干燥后含水量低于5%。
上述所述的一種含改性核桃殼濾料的制備工藝，包括以下步驟：
（1）改性核桃殼粉的制備：核桃殼粉經(jīng)過預(yù)處理、改性和黃腐酸改性后得到黃腐酸改性核桃殼粉；
（2）將配方量的各原料組分包括步驟（1）制備的黃腐酸改性核桃殼粉在溫度60℃溫度下混合攪拌反應(yīng)3h，濾取液相后用無水乙醇洗滌至中性，在100℃條件下干燥2.5h；
（3）實用振動篩篩選出粒徑為75μm的濾料，即得含改性核桃殼粉的濾料。
實施例2
一種含改性核桃殼濾料，包括以下重量份的原料組分：改性核桃殼粉50份、介孔二氧化硅20份、活性炭30份、滌綸絲12份、聚丙烯酸鈉0.5份、甲基三乙氧基硅烷15份、硅藻土20份、硅酸鈉6份、松香4份、三氯化鐵9份、明礬6份。
所述的改性核桃殼粉為黃腐酸改性核桃殼粉。
所述的改性核桃殼粉的制備方法，包括以下步驟：
1）挑選無蟲咬的核桃殼原料，用次氯酸鈉消毒液處理后用清水洗凈后再脫脂烘干后放入球磨機中球磨并過200目篩得核桃殼粉；
2）將步驟1）制得的核桃殼粉用20%的氫氧化鈉溶液處理30min，過濾沉淀用去離子水洗滌至中性，真空干燥得到改性核桃殼粉；
3）將黃腐酸、步驟2）制得的改性核桃殼粉依次加入到環(huán)己烷中攪拌混合均勻，并加入對甲苯磺酸，然后在140℃下回流提取1.5h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過濾沉淀用去離子水洗滌至中性，干燥，得到黃腐酸改性核桃殼粉。
所述步驟1）中消毒液處理為采用濃度為8ppm次氯酸鈉消毒液浸泡6h進行消毒處理。
所述的步驟1）中脫脂處理為采用5%的殼聚糖溶液浸泡1h，后在烘干機70℃溫度下脫脂1.5h。
所述步驟3）中黃腐酸、改性核桃殼粉、環(huán)己烷和對甲苯磺酸的重量比為3:4:1:0.5。
所述步驟1）、2）和3）中干燥后含水量低于5%。
上述所述的一種含改性核桃殼濾料的制備工藝，包括以下步驟：
（1）改性核桃殼粉的制備：核桃殼粉經(jīng)過預(yù)處理、改性和黃腐酸改性后得到黃腐酸改性核桃殼粉；
（2）將配方量的各原料組分包括步驟（1）制備的黃腐酸改性核桃殼粉在溫度70℃溫度下混合攪拌反應(yīng)2h，濾取液相后用無水乙醇洗滌至中性，在130℃條件下干燥1.5h；
（3）實用振動篩篩選出粒徑為100μm的濾料，即得含改性核桃殼粉的濾料。
實施例3
一種含改性核桃殼濾料，包括以下重量份的原料組分：改性核桃殼粉40份、介孔二氧化硅15份、活性炭25份、滌綸絲9份、聚丙烯酸鈉0.3份、甲基三乙氧基硅烷10份、硅藻土15份、硅酸鈉4份、松香3份、三氯化鐵6份、明礬4份。
所述的改性核桃殼粉為黃腐酸改性核桃殼粉。
所述的改性核桃殼粉的制備方法，包括以下步驟：
1）挑選無蟲咬的核桃殼原料，用次氯酸鈉消毒液處理后用清水洗凈后再脫脂烘干后放入球磨機中球磨并過180目篩得核桃殼粉；
2）將步驟1）制得的核桃殼粉用18%的氫氧化鈉溶液處理40min，過濾沉淀用去離子水洗滌至中性，真空干燥得到改性核桃殼粉；
3）將黃腐酸、步驟2）制得的改性核桃殼粉依次加入到環(huán)己烷中攪拌混合均勻，并加入對甲苯磺酸，然后在130℃下回流提取2h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過濾沉淀用去離子水洗滌至中性，干燥，得到黃腐酸改性核桃殼粉。
所述步驟1）中消毒液處理為采用濃度為7ppm次氯酸鈉消毒液浸泡8h進行消毒處理。
所述的步驟1）中脫脂處理為采用4%的殼聚糖溶液浸泡1.5h，后在烘干機65℃溫度下脫脂2h。
所述步驟3）中黃腐酸、改性核桃殼粉、環(huán)己烷和對甲苯磺酸的重量比為3:4:1:0.5。
所述步驟1）、2）和3）中干燥后含水量低于5%。
上述所述的一種含改性核桃殼濾料的制備工藝，包括以下步驟：
（1）改性核桃殼粉的制備：核桃殼粉經(jīng)過預(yù)處理、改性和黃腐酸改性后得到黃腐酸改性核桃殼粉；
（2）將配方量的各原料組分包括步驟（1）制備的黃腐酸改性核桃殼粉在溫度65℃溫度下混合攪拌反應(yīng)2.5h，濾取液相后用無水乙醇洗滌至中性，在115℃條件下干燥2h；
（3）實用振動篩篩選出粒徑為90μm的濾料，即得含改性核桃殼粉的濾料。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。