專利名稱：：活性硅藻納米凈水劑及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明提供了一種活性硅藻納米凈水劑，同時(shí)還公開了其生產(chǎn)方法，屬于環(huán)保污水凈化的
技術(shù)領(lǐng)域：
。技術(shù)背景由于各種污染源排放出的污水日益增多，水污染及缺水狀況日益嚴(yán)重。沿海赤潮、湖泊藍(lán)藻，黃河斷流，水引起的問題影響人類生存發(fā)展。用于污水的凈化劑應(yīng)具有很好絮凝、混凝、脫色、除臭降低C0D、B0D去除重金屬離子的功效。但常規(guī)的凈水劑在應(yīng)用效果方面，由于受到形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，導(dǎo)致現(xiàn)有產(chǎn)品的單耗較高，這樣不僅提高了水處理成本，而且影響到水中某些金屬元素，尤其是重金屬元素含量及殘留鋁含量的升高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明公開一種活性硅藻納米凈水劑，具有很好的絮凝、混凝、脫色、除臭降低C0D、BOD去除重金屬離子的特點(diǎn)。本發(fā)明還提供了氟硅活性硅藻納米凈水劑的生產(chǎn)方法，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的技術(shù)解決如下將有機(jī)硅，經(jīng)過納米分散液處理過的納米材料，分散到硅藻土中，對其進(jìn)行改性。其配方主要是由以下重量配比的原料制成的(按重量份數(shù)比)所述的有機(jī)硅0.5-15;納米粉體0.1-10;納米分散液0.05-25;硅藻土60-80;所述的納米粉體合金選自以下原料中的一種或多種(1)納米二氧化鈦(2)納米二氧化硅(3)納米三氧化二鋁(4)納米碳酸鈣(5)納米氧化鋁(6)納米氧化鋅(7)納米三氧化二鐵(8)納米硫磺。所述的溶劑選自以下原料中的一種或多種。(1)醚酯類如丙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯等；(2)酮類如甲基異丁酮、丙酮、環(huán)已酮等；(3)醇類如丁醇、乙醇、異丙醇等；(4)醚類如乙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚等。(5)去離子水。所述的納米分散液助劑選自以下原料中的一種或多種(1)有機(jī)硅偶聯(lián)劑包括KH-550、KH-560;(2)有機(jī)鈦偶聯(lián)劑包括KHT-203、KHT-301、KHT-303、KHT-305;(3)有機(jī)鋁偶聯(lián)劑包括DL-411、XL-95。具體生產(chǎn)工藝包括以下步驟(1)納米粉體分散液制備按上述比例稱取偶聯(lián)劑，將該比例偶聯(lián)劑液體在反應(yīng)釜中邊升溫邊攪拌，溫度在4(TC-9(TC，轉(zhuǎn)數(shù)為500-1200轉(zhuǎn)/分，恒溫?cái)嚢?0-60分鐘，加入溶劑后再加入納米粉體，納米粉體在加入前必須進(jìn)行真空加熱、去濕預(yù)處理，真空度應(yīng)在3-6Pa，溫度在80°C-150°C;將調(diào)整、勾兌好的納米粉體分散液在室溫下進(jìn)行分散，時(shí)間4-10小時(shí)。(2)將納米分散液加入硅藻中，60°C-120°C，轉(zhuǎn)數(shù)為600-1200轉(zhuǎn)/分，時(shí)間2-4小時(shí)。(3)常溫靜置8-12小時(shí)后，砂磨、分散、過濾，即得本發(fā)明活性硅藻納米凈水劑。以硅藻土資源，研制出了低成本高效快速凈水劑，是一種選材精良、配方科學(xué)、性能優(yōu)異的產(chǎn)品?；钚怨柙寮{米凈水劑，對污水處理具有以下特點(diǎn)(1)能達(dá)到預(yù)期效果，排放污水經(jīng)處理后清澈透明，各項(xiàng)指標(biāo)均可達(dá)到污水排放國標(biāo)。(2對污水中的金屬離子鉛、鋅、鉻、銅等離子，磷、氯等離子，有機(jī)物等粒子，去除率高。(3)操作性強(qiáng)，實(shí)用簡便，勞動(dòng)強(qiáng)度低，設(shè)備簡便。(4)應(yīng)能廣泛實(shí)用于城市、工礦、污水處理項(xiàng)目。(5)處理后的污水可循環(huán)使用，污泥回收、再生、提純，可重復(fù)凈水使用或做生物菌肥載體使用。本發(fā)明利用活性硅藻納米凈水劑的特別性能，是由于硅藻表面的不平衡電位能和污水中懸浮離子、粒子的電荷相吸中和，使其相斥電位受到破壞而與硅藻形成交聯(lián)，電位的排斥與吸引，在引力和重力作用下，污水中污物產(chǎn)生絮凝和沉淀，活性硅藻納米凈水劑本身的巨大表面積，巨大的孔體積和較大吸附力，能把污水中微細(xì)和超微細(xì)物質(zhì)吸附到表面，形成鏈?zhǔn)叫跄Y(jié)構(gòu)?；钚怨柙寮{米凈水劑具有自脫水性能，當(dāng)沉淀物排放在》200目篩網(wǎng)上，水會(huì)被濾過，而濾過的水更為清凈。濾渣含水在50%—60%時(shí)取走處理?；钚怨柙寮{米凈水劑從而達(dá)到國家污水處理排放工程標(biāo)準(zhǔn)?；钚远却蟮墓柙逄幱诟叨葻崃W(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，具有較大表面自由能，因而有吸附其他物質(zhì)的性能，能把污水中的絮凝團(tuán)、部份細(xì)菌、病毒、有機(jī)、無機(jī)顆粒吸附在硅藻內(nèi)外。形成以硅藻為中心的大顆粒基團(tuán)，這種吸附功能能快速凈化污水?；钚怨柙褰?jīng)過改性處里，在污水中快速沉降，形成多孔濾床，便于污泥脫水和清渣。同時(shí)污水通過濾床，大的顆粒、絮團(tuán)、菌簇被濾除。本發(fā)明的積極效果在于將納米粉體經(jīng)偶聯(lián)劑分散處理后，按一定比例填加到硅藻中，制成的凈水劑粒間電荷偶極吸附力、表面締合力超強(qiáng)，使污水中膠體顆粒，極性原子、分子在凈水劑上形成聚團(tuán)而易于分離，加入污水中，進(jìn)行攪拌和時(shí)效處理，使污水中有害物形成大塊絮凝物，使污水固液分離加快，穩(wěn)定。降低了污水處理成本，提高效率。本發(fā)明可單獨(dú)用于污水處理，也可配合其他凈水劑使用。具體實(shí)施方式-通過以下實(shí)施例進(jìn)一步舉例描述本發(fā)明，并不以任何方式限制本發(fā)明，在不背離本發(fā)明的技術(shù)解決方案的前提下，對本發(fā)明所作的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)的任何改動(dòng)或改變都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。實(shí)施例1取硅藻土50-80公斤；在加熱釜中邊攪拌邊升溫，溫度80O°C-1250。C后，轉(zhuǎn)數(shù)為120-800轉(zhuǎn)/分，升溫至8Q(TC-125(TC后，恒溫?cái)嚢?-8小時(shí)，靜置12-24小時(shí)，加入10—30公斤復(fù)合酸，3(TC—80。C，200—600轉(zhuǎn)/分，保溫12—24小時(shí)，用去離子水洗滌，調(diào)整PH值4，5—12，即成活性硅藻。實(shí)施例2取硅藻土50-80公斤；取碳酸氫鈉0.2-10公斤；去離子水110-160公斤；將該比例混合物在反應(yīng)釜中邊攪拌邊升溫，溫度80(TC-125(TC，轉(zhuǎn)數(shù)為120-800轉(zhuǎn)/分，升溫至800°C-125(TC后，恒溫?cái)嚢?-8小時(shí)，靜置12-24小時(shí)，加入10—30公斤復(fù)合酸，30°C_80°C，200—600轉(zhuǎn)/分，保溫12—24小時(shí)，用去離子水洗滌，調(diào)整PH值4.5—12，即成活性硅藻。實(shí)施例3取硫酸10—15公斤；氫氟酸1一3公斤；鹽酸0.5—2公斤；硝酸0.5—1公斤；去離子水120_250公斤；在室溫下混合攪拌均勻，制成復(fù)合酸。實(shí)施例4將0.5—2公斤有機(jī)鈦偶聯(lián)劑KH-550與0.1_2公斤有機(jī)鋁偶聯(lián)劑DL-411，放入高速攪拌器中，邊升溫邊攪拌，轉(zhuǎn)數(shù)為500-1200轉(zhuǎn)/分，升溫至40。C-8(TC，恒溫?cái)嚢?0-20分鐘，制成納米分散液。實(shí)施例5將0.l—3公斤有機(jī)鈦偶聯(lián)劑KHT-301與0.l—2公斤有機(jī)鋁偶聯(lián)劑DL-411，放入高速攪拌器中，邊升溫邊攪拌，轉(zhuǎn)數(shù)為500-1200轉(zhuǎn)/分，升溫至40。C-8(TC，恒溫?cái)嚢?0-20分鐘，制成納米分散液。實(shí)施例6將0.2—5公斤有機(jī)硅偶聯(lián)劑KH-560與0.2—3公斤有機(jī)鈦偶聯(lián)劑KHT-303，放入高速攪拌器中，邊升溫邊攪拌，轉(zhuǎn)數(shù)為500-1200轉(zhuǎn)/分，升溫至4(TC-8(TC后，恒溫?cái)嚢?0-20分，制成納米粉體分散液。實(shí)施將0.3—5公斤納米二氧化鈦兌入實(shí)施例6(納米粉體分散液)1.5公斤，和實(shí)施例5溶劑30公斤的混合液中，將兌好的納米粉體混合液在室溫下進(jìn)行砂磨、分散4-8小時(shí)，在光學(xué)顯微鏡中觀察無納米團(tuán)聚粒子為合格。將分散好的納米鈦分散液加入實(shí)施例(1)中，常溫高速攪拌、分散，轉(zhuǎn)數(shù)為800-1600轉(zhuǎn)/分，攪拌、分散時(shí)間為40-120分，調(diào)整PH值4.5-12，，即成活性硅藻納米凈水劑。該凈水劑所試項(xiàng)滿足國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。實(shí)施例8將2公斤納米三氧化二鋁粉和納米硫磺粉兌入實(shí)施例4(納米粉體分散)2.5—9公斤，和實(shí)施例5:30公斤的混合液中，將兌好的納米粉體混合液在室溫下進(jìn)行砂磨、分散4-8小時(shí)，在光學(xué)顯微鏡中觀察無納米團(tuán)聚粒子為合格。將分散好的納米硅分散液兌入實(shí)施例2(活性硅藻)100公斤中，常溫高速攪拌、分散，轉(zhuǎn)數(shù)為800-1600轉(zhuǎn)/分，攪拌、分散時(shí)間為40-120分，調(diào)整ra值3.5-12，加入實(shí)施例(1)，即成為活性硅藻土納米凈水劑。我公司研制的活性硅藻土納米凈水劑，經(jīng)過對比試驗(yàn)表明，各項(xiàng)滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。實(shí)施例9將0.l—6公斤納米二氧化鈦粉兌入實(shí)施例5(納米粉體分散)3.8—9公斤，和實(shí)施例5溶劑30公斤的混合液中，將兌好的納米粉體混合液在室溫下進(jìn)行砂磨、分散4-8小時(shí)，在光學(xué)顯微鏡中觀察無納米團(tuán)聚粒子為合格。將分散好的納米硅分散液兌入實(shí)施例2(活性硅藻)100公斤中，常溫高速攪拌、分散，轉(zhuǎn)數(shù)為800-1600轉(zhuǎn)/分，攪拌、分散時(shí)間為40-120分，調(diào)整PH值3.5-12，加入實(shí)施例(1)中，即成為活性硅藻土納米凈水劑。我公司研制的活性硅藻土納米凈水劑，經(jīng)過對比試驗(yàn)表明該凈水劑所試項(xiàng)滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。實(shí)施例10將1一10公斤納米碳酸鈣和1—5公斤納米氧化鋅兌入實(shí)施例5(納米粉體分散)3.8—8公斤，和實(shí)施例5溶劑30公斤的混合液中，將兌好的納米粉體混合液在室溫下進(jìn)行砂磨、分散4-8小時(shí)，在光學(xué)顯微鏡中觀察無納米團(tuán)聚粒子為合格。將分散好的納米硅分散液兌入實(shí)施例2(活性硅藻)100公斤中，常溫高速攪拌、分散，轉(zhuǎn)數(shù)為800-1600轉(zhuǎn)/分，攪拌、分散時(shí)間為40-120分，調(diào)整PH值3.5-12，加入實(shí)施例(l)中，即成為活性硅藻土納米凈水劑。該凈水劑所試項(xiàng)滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。其產(chǎn)品己達(dá)到一類標(biāo)準(zhǔn)。單位mg/L<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>權(quán)利要求1、一種活性硅藻納米凈水劑，主要是由以下重量配比的原料制成硅藻土50-80；納米粉體5-15；納米分散液0.05-15；硫酸10-20；氫氟酸5-10；鹽酸2-6公斤；硝酸2-8；去離子水250-500公斤。2、根據(jù)權(quán)利要求l的凈水劑，其特征在于所述的納米粉體選自以下原料中的一種或多種(1)納米二氧化鈦(2)納米氧化鐵(3)納米氧化鋁(4)納米氧化鈣(5)納米氧化鋅(6)納米氧化鐵(7)納米銀(8)納米鋅(9)納米硫磺。3、根據(jù)權(quán)利要求1的凈水劑，其特征在于所述的納米分散液助劑選自以下原料中的一種或多種(1)有機(jī)硅偶聯(lián)劑包括KH-550、KH-560;(2)有機(jī)鈦偶聯(lián)劑包括KHT-203、KHT-301、KHT-303、KHT-305;(3)有機(jī)鋁偶聯(lián)劑包括DL-411、XL-95。4、根據(jù)權(quán)利要求1的凈水劑，其特征在于所述的酸復(fù)合劑選自以下原料中的一種或多種(1)硫酸(2)鹽酸(3)氫氟酸(4)環(huán)烷酸(5)硝酸。5、根據(jù)權(quán)利要求1-4任意項(xiàng)所述凈水劑的生產(chǎn)方法，包括以下生產(chǎn)工藝步驟(1)硅藻的制備按上述比例稱取硅藻土，將該比例硅藻土在反應(yīng)釜中邊升溫邊攪拌，溫度800°C-1250°C，轉(zhuǎn)數(shù)為120-800轉(zhuǎn)/分，升溫至800。C-125(rC后，，恒溫?cái)嚢?-8小時(shí)，靜置12-24小時(shí)；(2)納米粉體分散液制備按上述比例稱取有機(jī)硅偶聯(lián)劑，將該比例有機(jī)硅偶聯(lián)劑液體在反應(yīng)釜中邊升溫邊攪拌，溫度在4(TC-9(TC，轉(zhuǎn)數(shù)為500-1200轉(zhuǎn)/分，恒溫?cái)嚢?0-60分鐘，加入溶劑兌稀后再加入納米粉體，納米粉體在加入前必須進(jìn)行真空加熱、去濕預(yù)處理，真空度應(yīng)在3-6Pa，溫度在8(TC-15(TC;將調(diào)整、勾兌好的納米粉體分散液在室溫下進(jìn)行分散，時(shí)間4-10小時(shí)；(3)將納米分散液加入去離子水中，40°C-80°C，轉(zhuǎn)數(shù)為600-1200轉(zhuǎn)/分，時(shí)間2-4小時(shí)；(4)常溫靜置8-12小時(shí)后，砂磨、分散、過濾，烘干即得凈水劑。全文摘要本發(fā)明公開一種活性硅藻納米凈水劑及其生產(chǎn)方法，將納米粉體經(jīng)偶聯(lián)劑分散處理后，按一定比例復(fù)合酸加入硅藻土中，在特定的溫度和時(shí)間中進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過納米分散液處理過的納米粉體，分散到硅藻中，對其進(jìn)行改性，制成適合各種污水凈化處理，不產(chǎn)生二次污染的水凈化劑。將納米粉體經(jīng)偶聯(lián)劑分散處理后，按一定比例填加到硅藻中，制成的凈水劑粒間電荷偶極吸附力、表面締合力超強(qiáng)，使污水中膠體顆粒，極性原子、分子在凈水劑上形成聚團(tuán)而易于分離，加入污水中，進(jìn)行攪拌和時(shí)效處理，使污水中有害物形成大塊絮凝物，使污水固液分離加快，穩(wěn)定。降低了污水處理成本，提高效率。本發(fā)明可單獨(dú)用于污水處理，也可配合其他凈水劑使用。文檔編號(hào)C02F1/52GK101327981SQ200810051039公開日2008年12月24日申請日期2008年8月1日優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日發(fā)明者中孟,張玉梅,魏曉亮申請人:中孟