专利名称：膨胀石墨—酚醛树脂基活性炭复合材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于处理含油生活污水的材料，特别是用于处理含油生活污水的膨胀石墨-酚醛树脂基活性炭复合材料，它适用于处理含油生活污水，能过滤与吸附污水中的尺寸大小不同的污油滴，使污水处理基本达到日常生活用水的标准。
背景技术：
近年，随着人口的激增，城市不断扩大，生活污油的排放对河流海洋环境和人类生活构成了严重的威胁，各国都制定了严格的生活污油排放标准，我国规定在第二类生活废水中，排放标准为10mg/L以下，为了保护我国的生态环境，防止污油污染，开展吸收、净化含油生活污水材料的研究及应用，具有重大的现实意义和社会意义。
活性炭很久以来就一直作为液体的过滤材料，用于脱色、除去异味物质，除去浑浊物质等，最近，也用于去除水中有机有毒物质，如日本专利，特开平09-077508，特开2000-044966等，但由于活性炭的微孔结构小，不能大量贮存有机有毒物质。
膨胀石墨具有很好的吸油能力，如日本专利特开平3-258029，使用膨胀石墨制品作为重油与一般生活污水的污油吸收材料，但膨胀石墨材料的孔径较大，不能大量吸附粒径小于1μm的分子状悬浮油滴影响到除油的质量。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的在于提供一种处理污水的能力强、效果显著的膨胀石墨-酚醛树脂基活性炭复合材料。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是膨胀石墨-酚醛树脂基活性炭复合材料，其特征是它由膨胀石墨、酚醛树脂基活性炭组成，各组份所占总重量百分比为膨胀石墨20-50、酚醛树脂基活性炭50-80。
所述的膨胀性石墨为天然磷状石墨或石油碳系人工石墨或焦碳系的人工石墨经过层间处理制得，且具有受热大于200℃时膨胀特性的石墨制品的一种或其中两种以上膨胀性石墨的混合物，两种以上混合时为任意配比；其粒径一般为20-200目，最好的粒径范围20-50目，比表积为150m2/g以上。
所述的酚醛树脂基活性炭，由粉状线型酚醛树脂经炭化、活化程序制成其制备过程如下将粉状酚醛树脂磨成细粉(过筛100目)，装入耐高温容器在400～800℃氮气保护3～5小时炭化成粉末炭，炭化得率为60～80％之间，将以上得粉末炭与活化剂氢氧化钾(含水15％)，按重量比1∶1～5充分混合后装入容器中，在氮气保护下，在400～800℃经过1～4小时的活化后得到制品。将制品冷却充分水洗，除去碱性成份，干燥后用100目过筛，即得到实用酚醛树脂基活性炭。其比表面积在1000m2/g以上。酚醛树脂经炭化、活化后，其得率在20～60％之间，炭化材料与活化剂(1∶1～5)。
本发明的制备方法将以上两种原料按一定比例混合，在搅拌机中搅拌均匀，装入所需式样纺织品袋中。
活性炭多为煤炭、木材、坚果壳天然产物等经炭化、活化而成孔结构以微孔和中孔为主，有效半径范围广，在数A°～1000A°之间，而且微粉多、硬度小，往往含有金属等不纯物质，酚醛树脂为高分子合成材料，可通过控制酚醛树脂分子量的大小与炭化、活化条件等方法，生产出微孔分布均匀(半径5A°～22A°之间)微粉少、硬度大几乎不含金属杂质的活性炭，特别适合用于过滤净水使用。
本发明采用吸油性较好的膨胀石墨与酚醛树脂活性炭复合，利用膨胀石墨具有大孔结构，能形成较大的“贮油空间”吸收污水中的油层、油膜及大悬浮油滴，利用酚醛树脂活性炭，具备小孔与微孔结构“贮油空间”较小，可吸收污水中的胶状分子状的悬浮微油滴，而膨胀石墨-酚醛树脂活性炭复合材料能形成新的更大、更多的“贮油空间”，具有更高的吸油效率，在吸油的同时，利用活性炭的微孔吸附和过滤污水，将污水中的微量元素，无机物及其固体物吸附，使污水处理后，能达到日常生活用水的标准。
本发明应用广泛，除用于处理含油生活污水外，还能作为吸油材料、油雾过滤材料、油密封材料添加剂、芳香剂和杀虫剂等的基体使用。
图1是本发明应用于含油生活污水处理的过滤装置图具体实施方式
实施例1一种用于处理含油生活污水的膨胀石墨-酚醛树脂基活性炭复合材料，按重量百分比取膨胀石墨50、酚醛树脂基活性炭50，在搅拌机中，均匀混合成制品，装入纺织品袋中制成各种复杂形状的制品，作为生活含油污水过滤材料使用。
所述的膨胀性石墨为天然磷状石墨或石油碳系人工石墨或焦碳系的人工石墨经过层间处理制得，且具有受热大于200℃时膨胀特性的石墨制品的一种或其中两种以上石墨的混合物，为两种以上石墨混合时，为任意混合比；其粒径一般为20-200目，最好的粒径范围20-50目，比表积为150m2/g以上。
所述的酚醛树脂基活性炭，由粉状线型酚醛树脂经炭化、活化程序制成其制备过程如下将粉状酚醛树脂磨成细粉(过筛100目)，装入耐高温容器在400～800℃氮气保护3～5小时炭化成粉末炭，炭化得率为60～80％之间，将以上得粉末炭与活化剂氢氧化钾(含水15％)，按重量比1∶1～5充分混合后装入容器中，在氮气保护下，在400～800℃经过1～4小时的活化后得到制品。将制品冷却充分水洗，除去碱性成份，干燥后用100目过筛，即得到实用酚醛树脂基活性炭。其比表面积在1000m2/g以上。酚醛树脂经炭化、活化后，其得率在20～60％之间，炭化材料与活化剂(1∶1～5)。
本发明应用于含油生活污水处理，含油生活污水处理工艺将复合材料作为过滤材，用于过滤含油生活污水，采用图1所示处理装置。如图1所示，1为含油生活污水，2为包装滤布，3为复合材料，4为过滤清洁水，过滤层为10cm。使用效果表1。
实施例2一种用于处理含油生活污水的膨胀石墨-酚醛树脂基活性炭复合材料，按重量百分比取膨胀性石墨30、酚醛树脂基活性炭70，在搅拌机中，均匀混合成制品，装入纺织品袋中，作为生活含油污水过滤材料使用，过滤层为10cm，使用效果见表1。
实施例3按重量百分比膨胀性石墨20、酚醛树脂基活性炭80，在搅拌机中均匀混合成制品，装入纺织品袋中，作为生活含油污水过滤材料使用过滤层为10cm，使用效果见表1。
表1处理生活含油污水效果图
注1、实验温度为室温，2、生活含油污水为食堂污水。
膨胀石墨-酚醛树脂基活性炭复合材料吸附的废油可采用压榨的方法，挤出70-80％的废油；若加温减压可提高挤出的废油产率，一般情况下可仅复使5-10次。
权利要求
1.膨胀石墨—酚醛树脂基活性炭复合材料，其特征是它由膨胀石墨、酚醛树脂基活性炭组成，各组份所占总重量百分比为膨胀石墨20-50、酚醛树脂基活性炭50-80。
2.根据权利要求1所述的膨胀石墨—酚醛树脂基活性炭复合材料，其特征是所述的膨胀性石墨为天然磷状石墨或石油碳系人工石墨或焦碳系的人工石墨经过层间处理制得，且具有受热大于200℃时膨胀特性的石墨制品的一种或其中两种以上膨胀性石墨的混合物；其粒径一般为20-200目，最好的粒径范围20-50目，比表积为150m2/g以上。
3.根据权利要求1所述的膨胀石墨—酚醛树脂基活性炭复合材料，其特征是所述的酚醛树脂基活性炭，为粉状线型酚醛树脂，在400-800℃氮气保护下，3-5小时炭化，将炭化材料与活化剂KOH混合，在400-800℃，1-4小时，氮气保护下，形成酚醛树脂基活性炭，其比表面积在1000m2/g以上。
全文摘要
本发明涉及一种用于处理含油生活污水的材料。膨胀石墨－酚醛树脂基活性炭复合材料，其特征是它由膨胀石墨、酚醛树脂基活性炭组成，各组份所占总重量百分比为膨胀石墨20－50、酚醛树脂基活性炭50－80。它具有处理含油污水的能力强、效果显著的特点。是一种新型的环保材料。本发明应用广泛，除用于处理含油生活污水外，还能作为吸油材料、油雾过滤材料、油密封材料添加剂、芳香剂和杀虫剂等的基体使用。
文档编号B01J20/20GK1524609SQ0312542
公开日2004年9月1日 申请日期2003年9月18日 优先权日2003年9月18日
发明者王勇, 吴胜军, 万涛, 王 勇 申请人:武汉理工大学