本发明涉及水处理
技术领域：
，尤其是涉及一种陶瓷基废水过滤器。
背景技术：
：陶瓷过滤器是水处理中常用的过滤材料。一般的运行过程是：在压力作用下让废水通过过滤器，过滤得到净水；运行一段时间之后，要通过反洗来净化过滤器。反洗就是对过滤器施加与废水来的方向相反的压力，让净水反向通过过滤器，将积累在过滤器中的杂质冲洗掉。陶瓷过滤器一般做成多孔结构，这样可以更多的吸附废水中的杂质。但是多孔结构的陶瓷在吸附杂质时比较容易，在反洗脱附时却比较难，这不仅是因为大量孔洞难以全部均匀受到反向压力冲击使杂质脱附，而且还是因为多孔陶瓷的孔洞内部本身有大量的活性表面基团，与杂质通过氢键或者范德华力结合后很难脱开。想要脱开孔洞表面和杂质之间的结合力，必须加大反向压力，压力过大容易直接破坏多孔陶瓷的内部结构，使其开裂坍塌，无法继续使用。技术实现要素：针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种陶瓷基废水过滤器。本发明制备得到的陶瓷过滤器具有双层构造，既容易正向吸附废水杂质，也容易反洗脱附，且脱附压力小，脱附效果好，大大提高了过滤水的效率。本发明的技术方案如下：一种陶瓷基废水过滤器，由过滤层和脱滤层叠合后高温烧结而成，所述过滤层为朝向未过滤的废水方向的一层，所述脱滤层为朝向已过滤的净水方向的一层；所述过滤层由以下重量份数的原料组成：活性氧化铝：30～40份；煅烧高岭土：20～30份；锐钛矿型二氧化钛：20～35份；玻璃纤维：5～8份；蛭石：1～3份；所述过滤层的各原料平均粒径为300～500微米；所述脱滤层由以下重量份数的原料组成：普通氧化铝：40～50份；普通高岭土：20～30份；金红石型二氧化钛：10～15份；石英：5～10份；预处理后的石墨烯：3～5份；所述脱滤层的各原料平均粒径为200～300微米；所述预处理石墨烯的方法为：将质量为石墨烯3～5％的羟乙基六氢均三嗪与石墨烯一起加入浓度为1～2wt％的丙酮溶液，在搅拌的情况下超声分散40～60分钟，然后干燥成粉末。所述过滤层和脱滤层各自的原料分别混合均匀后，先各自压制成型，再叠合在一起通过热压结合在一起；结合后进行煅烧。所述热压的压力为3～5Mpa，温度为120～150℃，热压时间为3～5分钟。所述过滤层和脱滤层各自的原料分别混合时，均加入表面活性剂、粘结剂、造孔剂以及去离子水。所述表面活性剂为油酸、硬脂酸、硬脂酸钠的一种。所述粘结剂为甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。所述造孔剂为碳粉、苯甲酸、酚醛树脂球或其他常规造孔剂，所述造孔剂的粒径为10～20微米。以过滤层和脱滤层各自的原料重量和为一个整体，所述表面活性剂分别为这两个整体质量的1～2.5％，粘结剂分别为这两个整体质量的4～6％，造孔剂分别为这两个整体质量的10～25％；去离子水分别为这两个整体质量的30～35％。所述烧结温度为1250～1280℃，保温时间为3～5小时。本发明有益的技术效果在于：本发明的过滤层是常规的容易吸附杂质的多孔陶瓷结构，而脱滤层则是在与过滤层保持基本一致的化学组成的基础上，进行了降活性处理。脱滤层的第一个特点是微孔尺寸比过滤层小，可以进一步阻止更小尺寸的杂质通过过滤器，提高了净水能力。第二个特点是活性低，即使有杂质进入脱滤层的微孔，也无法产生氢键或者范德华力的结合作用；特别是添加了预处理过的石墨烯，大大降低了其活性，在反洗过程中杂质在小压力作用下即可脱附，被反洗水冲到过滤层的微孔中；高速流动的杂质冲击过滤层的微孔，起到了物理冲刷的作用，与反洗水的压力结合起来，相当于两份力量作用于吸附在过滤层的微孔中的杂质，使它们更快、更彻底的被反洗出去。第三个特点是与过滤层的晶体结构基本相似，与过滤层的结合自然而紧密，不会因为晶型突然改变导致在两层结合处产生堵塞现象。具体实施方式下面结合实施例，对本发明进行具体描述。实施例1一种陶瓷基废水过滤器，由过滤层和脱滤层叠合后高温烧结而成，所述过滤层为朝向未过滤的废水方向的一层，所述脱滤层为朝向已过滤的净水方向的一层；所述过滤层由以下重量份数的原料组成：活性氧化铝：30份；煅烧高岭土：20份；锐钛矿型二氧化钛：20份；玻璃纤维：5份；蛭石：1份；所述过滤层的各原料平均粒径为300微米；所述脱滤层由以下重量份数的原料组成：普通氧化铝：40份；普通高岭土：20份；金红石型二氧化钛：10份；石英：5份；预处理后的石墨烯：3份；所述脱滤层的各原料平均粒径为200微米；所述预处理石墨烯的方法为：将质量为石墨烯3％的羟乙基六氢均三嗪与石墨烯一起加入浓度为1wt％的丙酮溶液，在搅拌的情况下超声分散40分钟，然后干燥成粉末。具体的制备方法为：(1)将过滤层的各原料混合，然后加入表面活性剂、粘结剂、造孔剂以及去离子水混合均匀；所述表面活性剂为油酸，所述粘结剂为甲基纤维素，所述造孔剂为碳粉，所述造孔剂的粒径为10微米；以过滤层的原料重量和为一个整体，所述表面活性剂为这个整体质量的1％，粘结剂为这个整体质量的4％，造孔剂为这个整体质量的10％；去离子水为这个整体质量的30％。(2)将脱滤层的各原料混合，然后加入表面活性剂、粘结剂、造孔剂以及去离子水混合均匀；所述表面活性剂为油酸，所述粘结剂为甲基纤维素，所述造孔剂为碳粉，所述造孔剂的粒径为10微米；以脱滤层的原料重量和为一个整体，所述表面活性剂为这个整体质量的1.5％，粘结剂为这个整体质量的4.3％，造孔剂为这个整体质量的12％；去离子水为这个整体质量的31.5％。(3)将过滤层和脱滤层各自压制成型，再叠合在一起通过热压结合在一起；热压的压力为3Mpa，温度为150℃，热压时间为5分钟。结合后进行煅烧。(4)经热压结合在一起的过滤层和脱滤层放入煅烧炉内烧结，烧结温度为1250℃，保温时间为5小时。实施例2一种陶瓷基废水过滤器，由过滤层和脱滤层叠合后高温烧结而成，所述过滤层为朝向未过滤的废水方向的一层，所述脱滤层为朝向已过滤的净水方向的一层；所述过滤层由以下重量份数的原料组成：活性氧化铝：35份；煅烧高岭土：25份；锐钛矿型二氧化钛：30份；玻璃纤维：6份；蛭石：2份；所述过滤层的各原料平均粒径为400微米；所述脱滤层由以下重量份数的原料组成：普通氧化铝：45份；普通高岭土：25份；金红石型二氧化钛：12份；石英：8份；预处理后的石墨烯：4份；所述脱滤层的各原料平均粒径为250微米；所述预处理石墨烯的方法为：将质量为石墨烯4％的羟乙基六氢均三嗪与石墨烯一起加入浓度为1.5wt％的丙酮溶液，在搅拌的情况下超声分散50分钟，然后干燥成粉末。具体的制备方法为：(1)将过滤层的各原料混合，然后加入表面活性剂、粘结剂、造孔剂以及去离子水混合均匀；所述表面活性剂为硬脂酸，所述粘结剂为羟丙基甲基纤维素，所述造孔剂为苯甲酸，所述造孔剂的粒径为12微米；以过滤层的原料重量和为一个整体，所述表面活性剂为这个整体质量的1.5％，粘结剂为这个整体质量的5％，造孔剂为这个整体质量的18％；去离子水为这个整体质量的33％。(2)将脱滤层的各原料混合，然后加入表面活性剂、粘结剂、造孔剂以及去离子水混合均匀；所述表面活性剂为硬脂酸钠的一种，所述粘结剂为甲基纤维素，所述造孔剂为酚醛树脂球，所述造孔剂的粒径为16微米；以脱滤层的原料重量和为一个整体，所述表面活性剂为这个整体质量的1.8％，粘结剂为这个整体质量的5％，造孔剂为这个整体质量的20％；去离子水为这个整体质量的32％。(3)将过滤层和脱滤层各自压制成型，再叠合在一起通过热压结合在一起；热压的压力为4Mpa，温度为130℃，热压时间为4分钟。结合后进行煅烧。(4)经热压结合在一起的过滤层和脱滤层放入煅烧炉内烧结，烧结温度为1260℃，保温时间为4小时。实施例3一种陶瓷基废水过滤器，由过滤层和脱滤层叠合后高温烧结而成，所述过滤层为朝向未过滤的废水方向的一层，所述脱滤层为朝向已过滤的净水方向的一层；所述过滤层由以下重量份数的原料组成：活性氧化铝：40份；煅烧高岭土：30份；锐钛矿型二氧化钛：35份；玻璃纤维：8份；蛭石：3份；所述过滤层的各原料平均粒径为500微米；所述脱滤层由以下重量份数的原料组成：普通氧化铝：50份；普通高岭土：30份；金红石型二氧化钛：5份；石英：10份；预处理后的石墨烯：5份；所述脱滤层的各原料平均粒径为300微米；所述预处理石墨烯的方法为：将质量为石墨烯5％的羟乙基六氢均三嗪与石墨烯一起加入浓度为2wt％的丙酮溶液，在搅拌的情况下超声分散60分钟，然后干燥成粉末。具体的制备方法为：(1)将过滤层的各原料混合，然后加入表面活性剂、粘结剂、造孔剂以及去离子水混合均匀；所述表面活性剂为硬脂酸钠，所述粘结剂为羟丙基甲基纤维素，所述造孔剂为碳粉，所述造孔剂的粒径为20微米；以过滤层的原料重量和为一个整体，所述表面活性剂为这个整体质量的2.5％，粘结剂为这个整体质量的6％，造孔剂为这个整体质量的25％；去离子水为这个整体质量的35％。(2)将脱滤层的各原料混合，然后加入表面活性剂、粘结剂、造孔剂以及去离子水混合均匀；所述表面活性剂为硬脂酸钠，所述粘结剂为羟丙基甲基纤维素，所述造孔剂为碳粉，所述造孔剂的粒径为20微米；以脱滤层的原料重量和为一个整体，所述表面活性剂为这个整体质量的2.2％，粘结剂为这个整体质量的4.7％，造孔剂为这个整体质量的22％；去离子水为这个整体质量的35％。(3)将过滤层和脱滤层各自压制成型，再叠合在一起通过热压结合在一起；热压的压力为5Mpa，温度为120℃，热压时间为3分钟。结合后进行煅烧。(4)经热压结合在一起的过滤层和脱滤层放入煅烧炉内烧结，烧结温度为1280℃，保温时间为3小时。测试例1：对实施例2制备得到的陶瓷废水过滤器进行性能测试，测试结果如表1所示。表1过滤层脱滤层孔隙率(％)6875微孔直径(微米)60～9020～40抗压强度(MPa)4.524.69测试例2：本发明制备得到的废水过滤器，可以作为废水处理装置中的中级过滤环节。先对废水进行絮凝处理和粗过滤，将其中的杂质变为絮状，并将其中粒度大于100微米的杂质过滤掉，剩下粒径小于100微米的杂质，然后采用本过滤器进行二级过滤。采用实施例2制备得到的过滤器对涂装废水和生活污水进行二级过滤，过滤前后的水指标如表2所示。表2当前第1页1 2 3