申请日2019.01.13
公开(公告)日2019.03.22
IPC分类号B01J20/20; B01J20/28; B01J20/30; C02F1/28; C02F1/52; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种用于水处理行业的快速高效吸附材料、制备方法及其应用，属于水处理材料领域。本发明用于水处理行业去除有机污染物的快速高效吸附材料的材质为超细粉末活性炭，其粒径在0.5μm～10μm之间，比表面积大于1000㎡/g，具有内部微孔。该吸附材料通过研磨粉末活性炭制得。本发明的吸附材料相比普通粉末活性炭粒径小且粒径分布更加均匀，吸附速度快，吸附容量高。
权利要求书
1.一种用于水处理行业的快速高效吸附材料，其特征在于，该材料为超细粉末活性炭，所述的超细粉末活性炭的粒径分布在0.5μm～10μm之间，比表面积大于1000㎡/g，具有内部微孔。
2.根据权利要求1所述的用于水处理行业的快速高效吸附材料，其特征在于，其吸附速率可以通过减小粒径来提高。
3.根据权利要求1所述的用于水处理行业的快速高效吸附材料，其特征在于，减小粒径并不改变单位质量吸附容量。
4.权利要求1所述的用于水处理行业的快速高效吸附材料的制备方法，其特征在于，通过球磨仪深度研磨粉末活性炭制得。
5.根据权利要求4所述的用于水处理行业的快速高效吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的粉末活性炭为煤质粉末活性炭。
6.权利要求1所述的用于水处理行业的快速高效吸附材料的应用，其特征在于，应用于来水处理行业去除有机污染物时，可以单独投加，也可以同混凝剂一同投加，可借助常规的混凝、沉淀、澄清、气浮、过滤、膜分离工艺从水中分离。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，混凝剂为聚合三氯化铝、硫酸铝、聚合硫酸铁或氯化铁。
说明书
一种用于水处理行业的快速高效吸附材料、制备方法及其应用
技术领域
本发明属于水处理材料领域，特别涉及一种用于水处理行业的快速高效吸附材料、制备方法及其应用。
背景技术
受安全生产事故、交通运输事故、违法排污、自然灾害等多种因素影响，我国突发环境污染事件仍处于高发期，部分突发事件会污染饮用水水源，使供水安全受到严重威胁。活性炭作为一种多孔隙、非极性吸附剂，对于非极性有机物、弱极性有机物均有很好的吸附能力，常用于水源突发有机污染应急处置。
应急处理过程中常用活性炭以粉末活性炭为主。粉末活性炭的产品规格以200目和325目为主，其平均粒径分别为78μm和44μm左右。在使用过程中，粉末活性炭可在取水口投加或者厂内投加，厂内投加见于自来水厂建在取水口附近的情况，在我国较为普遍。
厂内投加粉末活性炭的主要问题是接触时间短，达不到吸附平衡，普通粉末活性炭吸附容量得不到充分利用，需要大幅提高活性炭投加量才能够达到效果。一方面，投加大量粉末活性炭会造成材料浪费，增加应急处置成本;另一方面，投加大量粉末活性炭会超过水厂沉淀和过滤设计负荷，造成水厂沉淀池性能下降、滤池堵塞和出厂水浊度超标。因此，亟需发明一种吸附速度快、吸附容量大的快速高效吸附材料，以解决距取水口较近水厂应对水源突发有机污染时吸附接触时间短的问题，减少应急处置过程吸附剂的投加量，降低成本。
发明内容
为了解决上述问题，提高吸附材料的吸附速率和吸附容量，减少吸附剂用量，降低吸附成本，本发明通过下述技术方案实现：
一种用于水处理行业的快速高效吸附材料，该材料的材质为超细粉末活性炭，其粒径在0.5μm～10μm 之间，比表面积大于1000m2/g，具有内部微孔。
优选的，所述的超细粉末活性炭的粒径分布在0.5μm～2μm之间，比表面积范围为1000m2/g-1200m2/ g;
更加优选的，所述的超细粉末活性炭的粒径为1.6μm，比表面积1200m2/g。
该材料的吸附速率可以通过减小粒径来提高。优选的，所述的吸附材料的中位粒径为1.6μm。
用于水处理行业的快速高效吸附材料的制备方法，通过深度研磨普通粉末活性炭制得，增加研磨时间可以减小粒径。
优选的，所述的粉末活性炭为煤质粉末活性炭。使用煤质活性炭研磨制成超细活性炭，生产效率更高。
优选的，研磨使用球磨仪进行深度研磨。
应用于自来水厂去除有机污染物时，可以单独投加，也可以同混凝剂一同投加，可借助常规的混凝、沉淀、澄清、气浮、过滤、膜分离工艺从水中分离。优选的，混凝剂可为聚合三氯化铝、硫酸铝、聚合硫酸铁或氯化铁。
优选的，应用于水处理行业去除有机污染物时，所述的超细粉末活性炭的粒径为1.6μm，比表面积1 200m2/g，混凝剂为聚合三氯化铝、硫酸铝、聚合硫酸铁或氯化铁。
使用本发明的技术方案，至少达到如下技术效果之一：
控制粉末活性炭吸附材料的小粒径和大比表面积，使其同时具有发达的微孔，可以提高粉末活性炭的吸附速率和吸附容量，减少使用量，降低吸附成本，减轻自来水厂净化负荷;使粉末活性炭的中位粒径为 1.6μm，可以防止出水浊度升高，保证处理后的水的品质;当自来水厂的有机污染物不同时，达到最佳吸附效果的粉末活性炭的粒径不同;采用煤质活性炭研磨制成超细活性炭，生产效率更高;采用球磨仪深度研磨得到的超细粉末活性炭粒径更加均匀，吸附速率和吸附容量更佳;其可以单独使用，也可以与混凝剂一起用于水处理有机污染物的处置，其不会与混凝剂发生反应或影响混凝剂的效果;混凝剂可采用聚合三氯化铝、硫酸铝、聚合硫酸铁或氯化铁，净水效果好且价廉，适于广泛应用;可借助常规的混凝、沉淀、澄清、气浮、过滤、膜分离工艺从水中分离。