本发明涉及过滤吸附材料技术领域，尤其是涉及一种应用于旋流过滤器的纤维滤料及其制备方法。
背景技术：
目前，废水处理工艺中需要用到纤维球过滤器，其目的是过滤去除废水中的大颗粒杂质和ss悬浮物等，其内在的过滤材料大多采用纤维球过滤材料，但现有纤维球过滤材料的功能较为单一，仅仅起到了过滤作用。在核废水处理工艺中，纤维球过滤器过滤之后，仍须采用离子交换柱对其中的核素铀进行去除，而离子交换树脂的使用有很大弊端，比如老化、中毒、后续处理困难、二次污染较大等。
近年来，金属有机骨架化合物mofs是备受关注且极具发展前景的多孔网状结构材料，它是由金属离子或簇和有机配体通过配位作用或者自组装而形成的，具有超大比表面积、高孔隙率、结构功能易于调节修饰等特点而被广泛应用，并且能够较好地对废水中多种污染物进行有效去除。hst是一种典型的mofs化合物材料，具有良好的化学和水、热稳定性，一般采用1,3,5-均苯三甲酸(h3btc)作为配体与铜盐进行反应制备而得。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种应用于旋流过滤器的纤维滤料及其制备方法，改性之后的纤维球过滤吸附材料不仅可以过滤吸附核废水中ss悬浮物和较大颗粒物杂质，而且对于核废水中的核素铀亦可以达到较好的去除效果，进而省略了后续需要专门设置离子交换柱对核素进行去除的步骤，简化了核废水处理工艺，降低了核废水处理成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种应用于旋流过滤器的纤维滤料,包括以下质量比例的原料：苯甲酸、h3btc、硝酸铜、纤维球、醋酸、乙醇和改性剂，其中苯甲酸：h3btc：硝酸铜：纤维球为1:4:11:20，纤维球与改性剂的质量比为1:1。
优选的，所述改性剂由聚乙烯醇、甲基丙烯酸、全氟羧酸钠、硫酸酯、多羟基脂肪酰胺、聚乙二醇、去离子水按质量比1：2-5：1-2：2-4：0.5-3：1-4:1-2:14配制而成。
优选的，所述醋酸的浓度为30％。
一种应用于旋流过滤器的纤维滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性纤维球：将纤维球浸渍在质量浓度为30％的醋酸溶液中加热处理1小时，加热处理的温度为70℃，将处理后的纤维球用水洗净后，放入改性剂溶液中加热浸渍2小时，加热的温度为50℃，得到了改性纤维球；
(2)将苯甲酸与h3btc的混合物与硝酸铜、改性纤维球一起进行水热反应，产物经过滤、洗涤、干燥得到应用于旋流过滤器的纤维滤料。
优选的，所述步骤(1)中的改性剂溶液的制备具体为：将聚乙烯醇、甲基丙烯酸、全氟羧酸钠、硫酸酯、多羟基脂肪酰胺、聚乙二醇、去离子水按质量比1：2-5：1-2：2-4：0.5-3：1-4:1-2:14混匀，配置成改性剂溶液。
优选的，所述步骤(2)中使用的苯甲酸和h3btc将其溶解在乙醇中得到苯甲酸与h3btc的混合物。
优选的，所述步骤(2)中的水热反应的温度为100℃～120℃，时间为24h～36h。
因此，本发明采用上述一种应用于旋流过滤器的纤维滤料及其制备方法，改性之后的纤维球过滤吸附材料不仅可以过滤吸附核废水中ss悬浮物和较大颗粒物杂质，而且对于核废水中的核素铀亦可以达到较好的去除效果，进而省略了后续需要专门设置离子交换柱对核素进行去除的步骤，简化了核废水处理工艺，降低了核废水处理成本，同时得到的纤维滤料具备亲水疏油的效果。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明提供了一种应用于旋流过滤器的纤维滤料,包括以下质量比例的原料：苯甲酸、h3btc、硝酸铜、纤维球、醋酸、乙醇和改性剂，其中苯甲酸：h3btc：硝酸铜：纤维球为1:4:11:20，纤维球与改性剂的质量比为1:1。改性剂由聚乙烯醇、甲基丙烯酸、全氟羧酸钠、硫酸酯、多羟基脂肪酰胺、聚乙二醇、去离子水按质量比1：2-5：1-2：2-4：0.5-3：1-4:1-2:14配制而成。醋酸的浓度为30％。
一种应用于旋流过滤器的纤维滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性纤维球：将纤维球浸渍在质量浓度为30％的醋酸溶液中加热处理1小时，加热处理的温度为70℃，将处理后的纤维球用水洗净后，放入改性剂溶液中加热浸渍2小时，加热的温度为50℃，得到了改性纤维球。改性剂溶液的制备具体为：将聚乙烯醇、甲基丙烯酸、全氟羧酸钠、硫酸酯、多羟基脂肪酰胺、聚乙二醇、去离子水按质量比1：2-5：1-2：2-4：0.5-3：1-4:1-2:14混匀，配置成改性剂溶液。
(2)将苯甲酸与h3btc的混合物与硝酸铜、改性纤维球一起进行水热反应，温度为100℃～120℃，时间为24h～36h，产物经过滤、洗涤、干燥得到应用于旋流过滤器的纤维滤料，其中苯甲酸和h3btc将其溶解在乙醇中得到苯甲酸与h3btc的混合物。
将纤维球浸渍在质量浓度为30％的醋酸溶液中，其目的是为了清除纤维球中的杂质，使由聚乙烯醇、甲基丙烯酸、全氟羧酸钠、硫酸酯、多羟基脂肪酰胺、聚乙二醇、去离子水制备的改性剂可以更易于在纤维球表面引入亲水疏油基团。将经酸液热处理后的纤维球用水洗净，其目的是为了将表面的酸液清洗干净，避免与改性剂中的成分发生反应，影响改性效果。纤维球用水洗净后，放入改性剂溶液中加热浸渍2～10小时，加热浸渍时间过长，由于基团已经完全接在纤维球上，时间太长没有意义，如果加热浸渍时间过短，纤维球的改性不完全，导致改性后的纤维球并不具备较好的亲水疏油性，改性失败。通过由聚乙烯醇、甲基丙烯酸、全氟羧酸钠、硫酸酯、多羟基脂肪酰胺、聚乙二醇、去离子水制备的改性剂的作用在纤维球表面引入亲水疏油基团，使得纤维球滤料具备亲水疏油性能。处理含油污水时，纤维球表面形成一层水膜将油与纤维球分开，实现油水分离。正因为该水膜的存在，反洗时能很好地将滤料表面的油清洗干净，经多次反洗循环后，仍有较高的油污去除率。其中，聚乙烯醇为白色絮状固体或片状固体，无毒无味，是使用最广泛的合成水溶性高分子，具有优良的力学性能和可调节的表面活性。
全氟羧酸钠是由羧酸(rco2h)r中氢原子全被氟取代而成，全氟羧酸钠可作含氟表面活性剂，或作为含氟疏水剂及疏油剂的中间体。聚二烯丙基二甲基氯化铵是化学物质，分子式是(c8h16ncl)n。
实施例本发明提供了一种应用于旋流过滤器的纤维滤料,包括以下质量比例的原料：苯甲酸、h3btc、硝酸铜、纤维球、醋酸、乙醇和改性剂，其中苯甲酸：h3btc：硝酸铜：纤维球为1:4:11:20，纤维球与改性剂的质量比为1:1。改性剂由聚乙烯醇、甲基丙烯酸、全氟羧酸钠、硫酸酯、多羟基脂肪酰胺、聚乙二醇、去离子水按质量比1：2：：2：3：3:2:14配制而成。醋酸的浓度为30％。
一种应用于旋流过滤器的纤维滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性纤维球：将纤维球浸渍在质量浓度为30％的醋酸溶液中加热处理1小时，加热处理的温度为70℃，将处理后的纤维球用水洗净后，放入改性剂溶液中加热浸渍2小时，加热的温度为50℃，得到了改性纤维球。改性剂溶液的制备具体为：将聚乙烯醇、甲基丙烯酸、全氟羧酸钠、硫酸酯、多羟基脂肪酰胺、聚乙二醇、去离子水按质量比1：2：：2：3：3:2:14混匀，配置成改性剂溶液。
(2)将苯甲酸与h3btc的混合物与硝酸铜、改性纤维球一起进行水热反应，温度为100℃，时间为24h，产物经过滤、洗涤、干燥得到应用于旋流过滤器的纤维滤料，其中苯甲酸和h3btc将其溶解在乙醇中得到苯甲酸与h3btc的混合物。
因此，本发明采用上述一种应用于旋流过滤器的纤维滤料及其制备方法，改性之后的纤维球过滤吸附材料不仅可以过滤吸附核废水中ss悬浮物和较大颗粒物杂质，而且对于核废水中的核素铀亦可以达到较好的去除效果，进而省略了后续需要专门设置离子交换柱对核素进行去除的步骤，简化了核废水处理工艺，降低了核废水处理成本。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。