一种污水吸附纳米复合材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种污水吸附纳米复合材料，其配方包括以下重量份数的各组分：纳米碳酸钙45～60份、纳米陶瓷粉20～35份、纳米钛白粉25～30份、纳米碳化硅20～30份、碳化硼10～18份、纳米膨润土6～10份、加入纳米NiO 5～8份、聚四氟乙烯25～30份、聚氨酯树脂20～30份、羧甲基纤维素钠12～16份、碲酸铋纳米棒8～12份、线型酚醛树脂8～10份以及若干助剂；本发明选用纳米材料作为主要材料同时加入各种助剂，得到的复合材料对有机物污染物具有广谱高效的吸附能力，无论是有机物的极性强弱，均可以被其从水相中吸附出来，而且通过表面磁性修饰，吸附饱和的纳米微球在外磁场吸引下，轻松实现富集，强化去污材料的脱色除污能力。
【专利说明】
一种污水吸附纳米复合材料
技术领域
[0001 ]本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种污水吸附纳米复合材料。
【背景技术】
[0002]污水，通常指受一定污染的、来自生活和生产的排出水。根据污水来源的观点，污水可以定义为从住宅、机关、商业或者工业区排放的与地下水。地表水、暴风雪等混合的携带有废物的液体或者水。按照污水来源，污水可以分为这四类。第一类:工业废水，来自制造采矿和工业生产活动的污水，包括来自于工业或者商业储藏、加工的径流活渗沥液，以及其它不是生活污水的废水。第二类:生活污水，来自住宅、写字楼、机关或相类似的污水;卫生污水;下水道污水，包括下水道系统中生活污水中混合的工业废水。第三类:商业污水，来自商业设施而且某些成分超过生活污水的无毒、无害的污水，如餐饮污水、洗衣房污水、动物饲养污水，发廊产生的污水等。第四类:表面径流，来自雨水、雪水、高速公路下水，来自城市和工业地区的水等等，表面径流没有渗进土壤，沿街道和陆地进入地下水。
[0003]据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对我国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。随着城市化和经济社会发展，土地被大量占用，非农业灌溉用水需求在急剧增加，农业与工业、农村与城市、生产与生活、生产与生态等诸多用水矛盾进一步加剧。尽管中国采取了最严格的耕地保护措施，但大量的农田和农业灌溉水源被城市和工业占用，耕地资源减少的势头难以逆转，水资源短缺的压力进一步增大。
[0004]对于在这种水资源短缺，水污染又严重的情况下，我们需要对被污染的水进行处理，使这些被污染的水处理后能重新被利用。特别是我们家用所产生的污水每天都会比较多，如果这些污水能被处理后重新利用就节约了不少水资源，在对污水进行水处理时，需要用到污水处理设备，生活中常用的污水处理设备结构较为简单，污水处理效果不是很好，被处理后的污水还是很脏。
[0005]近年来，进行污水处理的研究越来越多，但都普遍存在污水处理量有限，处理时间过长，处理对象具有针对性的缺点，如活性炭材料，对污水中的极性有机污染物的吸附处理能力很差，酵母菌法只是针对特定的制药污水处理，且处理成本仍然偏高。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种污水吸附纳米复合材料，能够快速处理污水，并且处理效果好。
[0007 ]为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案:
[0008]—种污水吸附纳米复合材料，其配方包括以下重量份数的各组分:
[0009]纳米碳酸钙45?60份、纳米陶瓷粉20?35份、纳米钛白粉25?30份、纳米碳化硅20?30份、碳化硼10?18份、纳米膨润土6?10份、娃藻土5?8份、氧化招4?8份、碳纤维3?5份、石英粉3?5份、纳米N1 5?8份、石墨粉2?3份、聚四氟乙烯25?30份、聚氨酯树脂20?30份、羧甲基纤维素钠12?16份、碲酸铋纳米棒8?12份、线型酚醛树脂8?10份、亚磷酸酯3?5份、邻苯二甲酸二丁酯3?6份、邻羟基苯甲酸苯酯3?6份、硬脂酸2?3份、氧化蓖麻油3?5份、聚酯I?2份、羧甲基纤维素I?2份、医用石膏粉0.5?I份。
[0010]碲酸铋纳米棒的制作方法为:以碲酸钠、氯化铋作为原料，水为溶剂，其中碲酸钠与氯化铋的摩尔比为1:1，将碲酸钠、氯化铋与水均匀混合后置于反应容器内并密封，于温度100-200’C、保温12-24h，其中碲酸钠与氯化铋的重量不大于水重量的45%。
[0011]进一步的，一种污水吸附纳米复合材料，其配方包括以下重量份数的各组分:
[0012]纳米碳酸钙50?55份、纳米陶瓷粉25?30份、纳米钛白粉28份、纳米碳化硅24?26份、碳化硼12?16份、纳米膨润土 8份、硅藻土 6份、氧化铝6份、碳纤维4份、石英粉4份、纳米N1 6份、石墨粉2?3份、聚四氟乙烯28份、聚氨酯树脂24?26份、羧甲基纤维素钠14份、碲酸铋纳米棒10份、线型酚醛树脂8份、亚磷酸酯4份、邻苯二甲酸二丁酯5份、邻羟基苯甲酸苯酯4?6份、硬脂酸2?3份、氧化蓖麻油4份、聚酯I?2份、羧甲基纤维素I?2份、医用石膏粉
0.5?I份。
[0013]优选的，所述纳米碳酸钙的粒径为30?50纳米。
[0014]优选的，所述纳米陶瓷粉的粒径为80?100纳米。
[0015]—种污水吸附纳米复合材料的制备方法，包括以下几个步骤:
[0016](I)向高速混合机中加入纳米膨润土、硅藻土和氧化铝、石墨粉和碲酸铋纳米棒升温至65?80°C后用超声波发生器充分混合10?15min，再加入纳米碳酸钙、纳米陶瓷粉、纳米钛白粉、纳米碳化硅、碳化硼、石英粉、加入纳米N1继续用超声波发生器充分混合10-15min得混合物I;优选的，超声波发生器的功率为1.2KW?1.5KW，时间5?15分钟，工作方式为间歇式工作，每工作30秒，暂停30秒；
[0017](2)将混合物I加入到砂磨机中，砂磨20?60min后得混合物II;优选的，砂磨至细度小于1um;
[0018](3)先将聚四氟乙烯、聚氨酯树脂、羧甲基纤维素钠、线型酚醛树脂、亚磷酸酯、硬脂酸、聚酯、碳纤维加入到高速混合机中，混合10_15min后再加入混合物II，然后升温至75-80°C，保温15-20min后开始自然冷却降温，当温度降至35-40°C后再加入邻苯二甲酸二丁酯、邻羟基苯甲酸苯酯、氧化蓖麻油、羧甲基纤维素和医用石膏粉继续混合20-25min，即得混合物III;
[0019](4)将混合物III经挤出机在90-100°C下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎后的粉末颗粒经180目筛过筛，即得成品。
[0020]本发明的一种污水吸附纳米复合材料，选用纳米碳酸钙、纳米陶瓷粉、纳米钛白粉、纳米碳化硅作为主要材料同时加入各种助剂对聚四氟乙烯和聚氨酯树脂进行改性，得到的复合材料对有机物污染物具有广谱高效的吸附能力，无论是有机物的极性强弱，均可以被其从水相中吸附出来，而且通过表面磁性修饰，吸附饱和的纳米微球在外磁场吸引下，轻松实现富集。本发明碲酸铋纳米棒具有比表面积大、孔隙率高及良好的絮凝性，可以截留污水中的悬浮物，也可以促进污水中胶体污染物的絮凝与沉淀，强化去污材料的脱色除污能力。
【具体实施方式】
[0021]以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]实施例1
[0023]—种污水吸附纳米复合材料，其配方包括以下重量份数的各组分:
[0024]纳米碳酸钙45份、纳米陶瓷粉35份、纳米钛白粉25份、纳米碳化硅30份、碳化硼10份、纳米膨润土 10份、娃藻土5份、氧化招8份、碳纤维3份、石英粉5份、加入纳米N1 5份、石墨粉3份、聚四氟乙烯25份、聚氨酯树脂30份、羧甲基纤维素钠12份、碲酸铋纳米棒12份、线型酚醛树脂8份、亚磷酸酯5份、邻苯二甲酸二丁酯3份、邻羟基苯甲酸苯酯6份、硬脂酸2份、氧化蓖麻油5份、聚酯I份、羧甲基纤维素2份、医用石膏粉0.5份。
[0025]—种污水吸附纳米复合材料的制备方法，包括以下几个步骤:
[0026](I)向高速混合机中加入纳米膨润土、硅藻土和氧化铝、石墨粉和碲酸铋纳米棒升温至65?80°C后用超声波发生器中充分混合10?15min，再加入纳米碳酸钙、纳米陶瓷粉、纳米钛白粉、纳米碳化硅、碳化硼、石英粉、加入纳米N1继续用超声波发生器中充分混合10-15min得混合物I;
[0027](2)将混合物I加入到砂磨机中，砂磨20?60min后得混合物II;
[0028](3)先将聚四氟乙烯、聚氨酯树脂、羧甲基纤维素钠、线型酚醛树脂、亚磷酸酯、硬脂酸、聚酯、碳纤维加入到高速混合机中，混合10_15min后再加入混合物II，然后升温至75-80°C，保温15-20min后开始自然冷却降温，当温度降至35-40°C后再加入邻苯二甲酸二丁酯、邻羟基苯甲酸苯酯、氧化蓖麻油、羧甲基纤维素和医用石膏粉继续混合20-25min，即得混合物III;
[0029](4)将混合物III经挤出机在90-100°C下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎后的粉末颗粒经180目筛过筛，即得成品。
[0030]实施例2
[0031]—种污水吸附纳米复合材料，其配方包括以下重量份数的各组分:
[0032]纳米碳酸钙60份、纳米陶瓷粉20份、纳米钛白粉30份、纳米碳化硅20份、碳化硼18份、纳米膨润土6份、娃藻土8份、氧化招4份、碳纤维5份、石英粉3份、加入纳米N1 8份、石墨粉2份、聚四氟乙烯30份、聚氨酯树脂20份、羧甲基纤维素钠16份、碲酸铋纳米棒8份、线型酚醛树脂10份、亚磷酸酯3份、邻苯二甲酸二丁酯6份、邻羟基苯甲酸苯酯3份、硬脂酸3份、氧化蓖麻油3份、聚酯2份、羧甲基纤维素I份、医用石膏粉I份。
[0033]—种污水吸附纳米复合材料的制备方法，包括以下几个步骤:
[0034](I)向高速混合机中加入纳米膨润土、硅藻土和氧化铝、石墨粉和碲酸铋纳米棒升温至65?80°C后用超声波发生器中充分混合10?15min，再加入纳米碳酸钙、纳米陶瓷粉、纳米钛白粉、纳米碳化硅、碳化硼、石英粉、加入纳米N1继续用超声波发生器中充分混合10-15min得混合物I ；超声波发生器的功率为1.2KW?1.5KW，时间5?15分钟，工作方式为间歇式工作，每工作30秒，暂停30秒；
[0035](2)将混合物I加入到砂磨机中，砂磨20?60min后得混合物II;砂磨至细度小于1um;
[0036](3)先将聚四氟乙烯、聚氨酯树脂、羧甲基纤维素钠、线型酚醛树脂、亚磷酸酯、硬脂酸、聚酯、碳纤维加入到高速混合机中，混合10_15min后再加入混合物II，然后升温至75-80°C，保温15-20min后开始自然冷却降温，当温度降至35-40°C后再加入邻苯二甲酸二丁酯、邻羟基苯甲酸苯酯、氧化蓖麻油、羧甲基纤维素和医用石膏粉继续混合20-25min，即得混合物III;
[0037](4)将混合物III经挤出机在90-100°C下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎后的粉末颗粒经180目筛过筛，即得成品。
[0038]实施例3
[0039]—种污水吸附纳米复合材料，其配方包括以下重量份数的各组分:
[0040]纳米碳酸钙55份、纳米陶瓷粉30份、纳米钛白粉28份、纳米碳化硅26份、碳化硼16份、纳米膨润土8份、娃藻土6份、氧化招6份、碳纤维4份、石英粉4份、加入纳米N1 6份、石墨粉3份、聚四氟乙烯28份、聚氨酯树脂26份、羧甲基纤维素钠14份、碲酸铋纳米棒10份、线型酚醛树脂8份、亚磷酸酯4份、邻苯二甲酸二丁酯5份、邻羟基苯甲酸苯酯6份、硬脂酸3份、氧化蓖麻油4份、聚酯2份、羧甲基纤维素2份、医用石膏粉I份。
[0041 ] 纳米碳酸|丐的粒径为30?50纳米、纳米陶瓷粉的粒径为80?100纳米。
[0042]本实施例的一种污水吸附纳米复合材料的制备方法同实施例2。
[0043]实施例4
[0044]一种污水吸附纳米复合材料，其配方包括以下重量份数的各组分:
[0045]纳米碳酸钙50份、纳米陶瓷粉25份、纳米钛白粉28份、纳米碳化硅24份、碳化硼12份、纳米膨润土8份、娃藻土6份、氧化招6份、碳纤维4份、石英粉4份、加入纳米N1 6份、石墨粉2份、聚四氟乙烯28份、聚氨酯树脂24份、羧甲基纤维素钠14份、碲酸铋纳米棒10份、线型酚醛树脂8份、亚磷酸酯4份、邻苯二甲酸二丁酯5份、邻羟基苯甲酸苯酯4份、硬脂酸2份、氧化蓖麻油4份、聚酯I份、羧甲基纤维素I份、医用石膏粉0.5份。
[0046]纳米碳酸钙的粒径为30?50纳米、纳米陶瓷粉的粒径为80?100纳米。
[0047]本实施例的一种污水吸附纳米复合材料的制备方法同实施例2。
[0048]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种污水吸附纳米复合材料，其特征在于，其配方包括以下重量份数的各组分: 纳米碳酸钙45?60份、纳米陶瓷粉20?35份、纳米钛白粉25?30份、纳米碳化硅20?30份、碳化硼10?18份、纳米膨润土6?10份、娃藻土5?8份、氧化招4?8份、碳纤维3?5份、石英粉3?5份、纳米N1 5?8份、石墨粉2?3份、聚四氟乙烯25?30份、聚氨酯树脂20?30份、羧甲基纤维素钠12?16份、碲酸铋纳米棒8?12份、线型酚醛树脂8?10份、亚磷酸酯3?5份、邻苯二甲酸二丁酯3?6份、邻羟基苯甲酸苯酯3?6份、硬脂酸2?3份、氧化蓖麻油3?5份、聚酯I?2份、羧甲基纤维素I?2份、医用石膏粉0.5?I份。2.如权利要求1所述的一种污水吸附纳米复合材料，其特征在于，其配方包括以下重量份数的各组分: 纳米碳酸钙50?55份、纳米陶瓷粉25?30份、纳米钛白粉28份、纳米碳化硅24?26份、碳化硼12?16份、纳米膨润土 8份、硅藻土 6份、氧化铝6份、碳纤维4份、石英粉4份、纳米N16份、石墨粉2?3份、聚四氟乙烯28份、聚氨酯树脂24?26份、羧甲基纤维素钠14份、碲酸铋纳米棒10份、线型酚醛树脂8份、亚磷酸酯4份、邻苯二甲酸二丁酯5份、邻羟基苯甲酸苯酯4?6份、硬脂酸2?3份、氧化蓖麻油4份、聚酯I?2份、羧甲基纤维素I?2份、医用石膏粉0.5?I份。3.如权利要求1或2任一项所述的一种污水吸附纳米复合材料，其特征在于，所述纳米碳酸钙的粒径为30?50纳米。4.如权利要求1或2任一项所述的一种污水吸附纳米复合材料，其特征在于，所述纳米陶瓷粉的粒径为80?100纳米。5.—种如权利要求1或2任一项所述的一种污水吸附纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤: (1)向高速混合机中加入纳米膨润土、硅藻土和氧化铝、石墨粉和碲酸铋纳米棒升温至65?80°C后用超声波发生器充分混合10?15min，再加入纳米碳酸钙、纳米陶瓷粉、纳米钛白粉、纳米碳化娃、碳化硼、石英粉、加入纳米N1继续用超声波发生器充分混合10-15min得混合物I; (2)将混合物I加入到砂磨机中，砂磨20?60min后得混合物II; (3)先将聚四氟乙烯、聚氨酯树脂、羧甲基纤维素钠、线型酚醛树脂、亚磷酸酯、硬脂酸、聚酯、碳纤维加入到高速混合机中，混合10-15min后再加入混合物II，然后升温至75-80°C，保温15-20min后开始自然冷却降温，当温度降至35-40°C后再加入邻苯二甲酸二丁酯、邻羟基苯甲酸苯酯、氧化蓖麻油、羧甲基纤维素和医用石膏粉继续混合20-25min，即得混合物III; (4)将混合物III经挤出机在90-1000C下挤压成片，冷却破碎后加入到粉碎机中，粉碎后的粉末颗粒经180目筛过筛，即得成品。6.如权利要求5所述的一种污水吸附纳米复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤I)中超声波发生器的功率为1.2KW?1.5KW，时间5?15分钟，工作方式为间歇式工作，每工作30秒，暂停30秒。7.如权利要求5所述的一种污水吸附纳米复合材料的制备方法，其特征在于，在步骤2)中砂磨至细度小于10um。
【文档编号】B01J20/26GK106000360SQ201610551236
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】不公告发明人
【申请人】佛山杰致信息科技有限公司