一种有机—无机复合多孔污水处理材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机一无机复合多孔污水处理材料及其制备方法，属于污水处理 材料领域。
【背景技术】
[0002] 水资源的污染以及污水的排放是近年来亟待解决的全球性环保问题。由此引发藻 类突然大量增殖，致使水中的含氧量迅速下降，造成鱼类死亡，水体发臭等严重后果。目前 我国年用水总量已突破6000亿立方米，人均水资源量只有2100立方米，仅为世界人均水平 的28%。全国年平均缺水量500多亿立方米，三分之二的城市缺水，北方有9个省市人均占水 量还不到500立方米，远不到国际规定的最低标准（1000立方米），被列为世界贫水国之一。 而随着社会经济的快速发展，目前我国污水量已经达到820亿吨，年增长为20亿吨，每天污 水排放量达到2亿吨。由于水污染控制的相对滞后，受污染的水体逐年增长，加剧了水资源 的短缺。而中国迅速进行的工业化、城市化，不可避免地会加快水污染速度。其中绝大部分 污水未经有效处理而排人江河湖海。全国90%以上的城市水域受到不同程度的污染，近50% 的重点城镇的集中饮用水不符合取水标难。因此，水污染控制领域迫切需要解决，将具有重 要的环保意义。
[0003]
【发明内容】
[0004] 针对以上问题本发明提供一种有机一无机复合多孔污水处理材料及其制备方法， 准确的说是以水硬性胶凝材料和骨料为基本骨架，添加大孔树脂、粘土、农林废弃物制备出 具有高吸附容量、高吸附性污水处理材料。主要应用于工业或生活中对污水的处理，可解决 现有污水处理材料对成分复杂的污水处理效果不佳、对环境污染等问题。
[0005] -种有机一无机复合多孔污水处理材料，其特征在于：由包括下列重量份的原料 制成： 水硬性胶凝材料40~50重量份， 骨料80~90重量份， 大孔吸附树脂10~20重量份， 胶黏剂3~6重量份， 纤维质材料2~6重量份， 农林废弃物2~5重量份， 粘土矿物8~10重量份， 助剂2~3份； 其中所述的水硬性胶凝材料为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥中的至少一种； 所述的骨料为卵石、碎石、废渣中的至少一种，其粒径为3~8mm;所述的大孔吸附树脂为D-101型大孔吸附树脂、DA-201型大孔吸附树脂、HPD-100型大孔吸附树脂、H-103型大孔吸附 树脂中的至少一种;所述的胶黏剂为丁苯橡胶、丁基橡胶中的一种;所述的纤维质材料为木 质纤维、聚氯乙烯纤维、聚偏氟乙烯纤维、聚乙烯醇纤维中的至少一种;所述农林废弃物为 甘蔗渣、稻草、玉米芯、花生壳中的至少一种，其长径比大于60;所述粘土矿物为膨润土、蒙 脱土、海泡石、凹凸棒石、麦饭石、天然沸石中的至少一种，并在涡旋气流细化机中细化至20 ~30μπι;所述助剂包括缓凝减水剂、膨胀剂、表面活化剂、分散剂，其中缓凝减水剂选用糖钙、 木钙、木钠中的一种，重量份为0.5~0.8份;膨胀剂选用硫铝酸钙类、氧化镁类、氧化钙类中 的一种，重量份为0.4~0.6份;表面活化剂为硬脂酸|丐，重量份为0.3~0.5份;分散剂选用六 偏磷酸钠、硼砂、三聚磷酸钠中的至少一种，重量份为0.8~1.1份。
[0006] 具体制作步骤以下： (1) 将10~20重量份大孔吸附树脂加入到反应罐中，用95%乙醇浸泡5~10分钟，再用氢 氧化钠、盐酸洗涤3~5分钟至中性备用； (2) 将8~10重量份粘土矿物经5%的盐酸预处理后加入到高温反应器中，在150~200°C 下加入0.3~0.5重量份表面活化剂、0.8~1.1重量份分散剂焙烧30~40分钟备用； (3) 将水硬性胶凝材料40~50重量份，骨料80~90重量份，以及步骤（1)所得的产物，纤 维质材料2~6重量份，农林废弃物2~5重量份加入到翻转式双轴桨叶混合机，桨叶转速为300 ~400转/分钟，翻转速度8~12转/分钟，混合8~10分钟，得到均匀的混合物； (4) 将步骤(2)所得的产物与步骤(3)所得的混合物以及0.5~0.8重量份的缓凝减水 剂，0.4~0.6重量份膨胀剂，0.3~0.5重量份表面活化剂，加入到分散混合机，温度控制在40~ 50°C，以800~1200转/分钟速度分散混合8~10分钟，最后导入到模具，通过找平、养护、脱模 得到块状的有机一无机复合多孔污水处理材料。
[0007] 本发明的基本原理是利用粘土的吸水自膨胀作用，使其污水处理材料多孔化，再 利用大孔树脂、农林废弃物、粘土的强吸附性、离子交换性，得到的污水处理材料具有不同 大小孔径，其孔道互相贯通，具有高吸附容量、高吸附性，可解决现有污水处理材料对成分 复杂的污水处理效果不佳、对环境污染等问题，再添加纤维质材料使污水处理材料具有柔 韧性，不易折断、破裂，使用寿命更加长。同时所用的原材料来源广泛，价格便宜，对环境无 污染。
[0008] 本发明具有以下的突出特点和有益效果： 1、本发明一种有机一无机复合多孔污水处理材料，利用大孔树脂多孔化、农林废弃物、 粘土的强吸附性、离子交换性，从而具有高吸附容量、强吸附性特点。
[0009] 2、本发明一种有机一无机复合多孔污水处理材料，利用黏土以及纤维质材料，使 得力学性能优异，使用寿命增加。
[0010] 3、本发明一种有机一无机复合多孔污水处理材料，制备工艺简单，成本低，操作性 简单，且性能稳定。
【具体实施方式】
[0011] 实施例1 (1) 将10重量份D-101型大孔吸附树脂加入到反应罐中，用95%乙醇浸泡5分钟，再用氢 氧化钠、盐酸洗涤3分钟至中性备用； (2) 将8重量份膨润土经5%的盐酸预处理后加入到高温反应器中，在150°C下加入0.3 重量份硬脂酸妈、〇. 8重量份六偏磷酸钠焙烧30分钟备用； (3) 将硅酸盐水泥40重量份，碎石80重量份，以及步骤（1)所得的产物，木质纤维2重量 份，甘蔗渣2重量份加入到翻转式双轴桨叶混合机，桨叶转速为300转/分钟，翻转速度8转/ 分钟，混合8分钟，得到均匀的混合物； (4) 将步骤(2)所得的产物与步骤(3)所得的混合物以及0.6重量份的糖钙，0.5重量份 硫铝酸钙类，〇. 3重量份硬脂酸钙，加入到分散混合机，温度控制在40°C，以800转/分钟速度 分散混合8分钟，最后导入到模具，通过找平、养护、脱模得到块状的有机一无机复合多孔污 水处理材料。
[0012] 实施例2 (1) 将12重量份DA-201型大孔吸附树脂加入到反应罐中，用95%乙醇浸泡5分钟，再用 氢氧化钠、盐酸洗涤3分钟至中性备用； (2) 将9重量份蒙脱土经5%的盐酸预处理后加入到高温反应器中，在160°C下加入0.35 重量份硬脂酸钙、0.85重量份硼砂焙烧32分钟备用； (3) 将铝酸盐水泥42重量份，卵石82重量份，以及步骤（1)所得的产物，聚氯乙烯纤维3 重量份，稻草3重量份加入到翻转式双轴桨叶混合机，桨叶转速为320转/分钟，翻转速度9 转/分钟，混合9分钟，得到均匀的混合物； (4) 将步骤(2)所得的产物与步骤(3)所得的混合物以及0.5重量份的木钙，0.4重量份 氧化镁