一種碲酸銻納米棒生物濾料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生物濾料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種污水處理用碲酸銻納米棒生物濾 料。
【背景技術(shù)】
[0002] 曝氣生物濾池是二十世紀九十年代發(fā)展起來處理污水的工藝方法，在生活與工業(yè) 污水的深度凈化治理方面起到了重要作用。輕質(zhì)、開孔結(jié)構(gòu)、高比表面積及無二次污染的生 物濾料是曝氣生物濾料的關(guān)鍵材料，是制約此工藝大規(guī)模推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。
[0003] 目前已經(jīng)開發(fā)出了多種水處理生物濾料，例如國家發(fā)明專利"生物濾料及其制備 方法"（發(fā)明專利【申請?zhí)枴?01310662817. 0)以磁鐵礦、牡蠣殼粉、紅土礦、硅藻土和煤灰為 原料，在85-105 °C下烘干，再于800-900 °C煅燒制備出了一種復合生物濾料。國家發(fā)明專 利"一種煙氣除臭生物濾料制作方法"（發(fā)明專利【申請?zhí)枴?01410223025. 8)以70-75 %含 水率的活性污泥、活性碳、秸桿和腐熟劑為原料，經(jīng)過15-20天風干，每隔2天充分攪拌一 次，制備出了可以吸收煙氣中臭味的除臭生物濾料。國家發(fā)明專利"凹土基支架-復合凹 土 /聚氨酯網(wǎng)狀海綿組合生物濾料"（發(fā)明專利【申請?zhí)枴?01010251773. 9)以貫穿的凹土空 心環(huán)柱體為固載支架，添加有機改性凹土的聚氨酯網(wǎng)狀海綿發(fā)泡料原位發(fā)泡形成了組合生 物濾料。國家發(fā)明專利"以沸石為原料制取污水處理用生物濾料的方法"（發(fā)明專利申請 號：201010269014. 5)以沸石為原料，通過選礦、破碎、篩分和燒結(jié)過程于800-900°C、保溫 60-120min制備出了一種污水處理用生物濾料。雖然目前的生物濾料可以用于污水處理，但 是也存在制備溫度高，導致濾料表面產(chǎn)生硬殼，不利于微生物的生長，生物相容性較差，或 者制備時間長及制備過程復雜，污水脫色效果差、強度低、比表面積小、孔隙率低、使用壽命 短等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供碲酸銻納米棒作為主要原料，引入鎢酸鉍納米片，添加木 粉、聚乙烯醇和木質(zhì)素磺酸鈉等成分，得到具有比表面積大、孔隙率高、吸附能力強、化學與 熱穩(wěn)定性好、污水脫色能力強、有利于微生物掛膜和微生物生長、無二次污染等特點的碲酸 銻納米棒生物濾料。
[0005] 本發(fā)明所提供的碲酸銻納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0006] 碲酸銻納米棒30-50%、木粉8-20%、聚乙烯醇2-7%、木質(zhì)素磺酸鈉1-4%、鎢酸 鉍納米片7-15%、水22-33%。
[0007] 所述碲酸銻納米棒的直徑為20-100nm、長度為1-2 μπι。
[0008] 所述鶴酸祕納米片的厚度為20nm，整個納米片的長度為1 μ m。
[0009] 本發(fā)明所提供的碲酸銻納米棒的具體制備方法如下：
[0010] 以碲酸鈉、氯化銻作為原料，水為溶劑，其中碲酸鈉與氯化銻的摩爾比為1:1，將碲 酸鈉、氯化銻與水均勻混合后置于反應(yīng)容器內(nèi)并密封，于溫度100-200°C、保溫12-36h，其 中碲酸鈉與氯化銻的重量不大于水重量的45%。
[0011] 本發(fā)明所提供的鎢酸鉍納米片的具體制備方法如下：
[0012] 以鎢酸鈉、氯化鉍和十二烷基磺酸鈉（SDS)作為原料，水為溶劑，其中鎢酸鈉與氯 化鉍的摩爾比為1:1，SDS占水的質(zhì)量百分比為1-5%，將鎢酸鈉、氯化鉍、SDS與水均勻混合 后置于反應(yīng)容器內(nèi)并密封，于溫度100-200°C、保溫12-36h，其中鎢酸鈉與氯化鉍的重量不 大于水重量的45%。
[0013] 本發(fā)明所提供的碲酸銻納米棒生物濾料的具體制備方法如下：
[0014] 首先按照比例計量稱取碲酸銻納米棒、木粉、聚乙烯醇、木質(zhì)素磺酸鈉、鎢酸鉍納 米片和水，然后將碲酸銻納米棒、木粉、聚乙烯醇、木質(zhì)素磺酸鈉、鎢酸鉍納米片與水均勻 混合。在成球機中按照成球工藝制備出生料球，成球大小3-10_。將生料球放入烘箱，于 100°C、保溫2-3h，隨后將烘干后的生料球放入馬弗爐中于400-600°C、燒結(jié)2-4h，自然冷 卻，最后得到了碲酸銻納米棒生物濾料。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：
[0016] 1、本發(fā)明以碲酸銻納米棒、鎢酸鉍納米片作為主要原料、木粉作為成孔劑、聚乙烯 醇作為粘接劑、木質(zhì)素磺酸鈉作為分散劑，制備出生料球后在一定溫度下干燥和煅燒可以 制備出碲酸銻納米棒生物濾料。本發(fā)明采用低溫干燥和低溫燒結(jié)過程，制備出的生物濾料 表面粗糙，具有熱穩(wěn)定性好、耐水性能優(yōu)良，比表面積大、孔隙率高、吸附能力強、使用壽命 長及可重復使用等特點，有利于微生物膜的形成與生長。
[0017] 2、本發(fā)明采用的碲酸銻納米棒和鎢酸鉍納米片具有良好的有機污染物光催化降 解性能，在可見光作用下，通過碲酸銻納米棒和鎢酸鉍納米片的復合光催化作用可以脫色 降解污水中的有機污染物。
[0018] 3、本發(fā)明碲酸銻納米棒生物濾料具有比表面積大、孔隙率高及良好的絮凝性，可 以截留污水中的懸浮物和促進污水中溶于水中的膠體污染物的絮凝與沉淀，強化生物濾料 的脫色除污能力。因此，本發(fā)明所得碲酸銻納米棒生物濾料在污水處理領(lǐng)域具有良好的應(yīng) 用前景。
【附圖說明】
[0019] 圖1為實施例1制備的碲酸銻納米棒生物濾料的SEM圖像；
[0020] 從圖可以看出碲酸銻納米棒生物濾料由納米棒和無規(guī)則顆粒構(gòu)成，含有高的孔隙 率，納米棒的直徑為20-100nm、長度為1-2 μm，內(nèi)部孔尺寸為300nm_10 μm。
【具體實施方式】
[0021] 以下結(jié)合具體實施例詳述本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于下述實施例。
[0022] 實施例1
[0023] 確定碲酸銻納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0024] 碲酸銻納米棒50%
[0025] 木粉 8 %
[0026] 聚乙烯醇2%
[0027] 木質(zhì)素磺酸鈉4%
[0028] 鎢酸鉍納米片14%
[0029] 水 22%
[0030] 實施例2
[0031] 確定碲酸銻納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0032] 碲酸銻納米棒30%
[0033] 木粉 20%
[0034] 聚乙烯醇7%
[0035] 木質(zhì)素磺酸鈉1 %
[0036] 鎢酸鉍納米片15%
[0037] 水 27%
[0038] 實施例3
[0039] 確定碲酸銻納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0040] 碲酸銻納米棒45%
[0041] 木粉 10%
[0042] 聚乙烯醇3%
[0043] 木質(zhì)素磺酸鈉2%
[0044] 鎢酸鉍納米片7%
[0045] 水 33%
[0046] 實施例4
[0047] 確定碲酸銻納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0048] 碲酸銻納米棒43%
[0049] 木粉 12%
[0050] 聚乙烯醇4%
[0051] 木質(zhì)素磺酸鈉3%
[0052] 鎢酸鉍納米片9%
[0053] 水 29%
[0054] 實施例5
[0055] 確定碲酸銻納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0056] 碲酸銻納米棒40%
[0057] 木粉 14%
[0058] 聚乙烯醇5%
[0059] 木質(zhì)素磺酸鈉2%
[0060] 鎢酸鉍納米片10%
[0061] 水 29%
[0062] 實施例6
[0063] 確定碲酸銻納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0064] 碲酸銻納米棒39%
[0065] 木粉 16%
[0066] 聚乙烯醇7%
[0067] 木質(zhì)素磺酸鈉4%
[0068] 鎢酸鉍納米片11%
[0069] 水 23%
[0070] 實施例7
[0071] 確定碲酸銻納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0072] 碲酸銻納米棒37%
[0073] 木粉 18%
[0074] 聚乙烯醇5%
[0075] 木質(zhì)素磺酸鈉1 %
[0076] 鎢酸鉍納米片13%
[0077] 水 26%
[0078] 實施例8
[0079] 確定碲酸銻納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0080] 碲酸銻納米棒35%
[0081] 木粉 19%
[0082] 聚乙烯醇6%
[0083] 木質(zhì)素磺酸鈉3%
[0084] 鎢酸鉍納米片14%
[0085] 水 23%
[0086] 本發(fā)明實施例1到實施例8所得蹄酸鋪納米棒生物濾料的特征參數(shù)如表1所示：
[0087] 表 1
[0088]
【主權(quán)項】
1. 一種碲酸銻納米棒生物濾料，其特征在于：以質(zhì)量百分比計，該生物濾料配方如下：2. 如權(quán)利要求1所述的一種碲酸銻納米棒生物濾料，其特征在于：所述碲酸銻納米棒 的直徑為20-100nm、長度為1-2 μπι。3. 如權(quán)利要求1所述的一種碲酸銻納米棒生物濾料，其特征在于：所述鎢酸鉍納米片 的厚度為20nm，整個納米片的長度為1 μ m。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碲酸銻納米棒生物濾料，屬于生物濾料技術(shù)領(lǐng)域。該碲酸銻納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：碲酸銻納米棒30-50％、木粉8-20％、聚乙烯醇2-7％、木質(zhì)素磺酸鈉1-4％、鎢酸鉍納米片7-15％、水22-33％。本發(fā)明制備出的碲酸銻納米棒生物濾料表面粗糙，具有熱穩(wěn)定性好、耐水性能優(yōu)良，比表面積大、孔隙率高、吸附能力強、無二次污染及可重復使用等特點，有利于微生物膜的形成與生長，在污水處理領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】B01J20/02, B01J27/057, C02F3/10
【公開號】CN104888685
【申請?zhí)枴緾N201510339002
【發(fā)明人】裴立宅, 吳勝華
【申請人】安徽工業(yè)大學
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月17日