公布日：2023.10.24
申请日：2023.09.06
分类号：B01D39/06(2006.01)I;C02F3/34(2023.01)I
摘要
本发明公开了一种改性石英砂、生物砂滤池及废水处理方法。所述改性石英砂，由下述原材料按重量份组成：石英砂100份；酚醛树脂3‑7份；氧化锌2‑4份；异氰酸酯化合物0.3‑0.7份；γ‑氨丙基三乙氧基硅烷0.3‑0.7份；硬脂酸酰胺0.05‑0.2份。本发明提供的改性石英砂，经过特殊处理，具有优异的疏水亲油性和强大的吸附能力，能有效去除废水中的油脂和有害物质，提高废水处理效果。改性石英砂表面的结构稳定，即使在长期使用过程中，也不会出现性能下降的问题。此外，本发明提供的生物砂滤池和废水处理方法，利用改性石英砂的优异性能，实现了对含油废水的高效处理，提高了废水处理效率，降低了运行成本。
权利要求书
1.一种改性石英砂，其特征在于，由下述原材料按重量份组成：石英砂100份；酚醛树脂1-15份；氧化锌1-8份；异氰酸酯化合物0.1-2份；γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.1-2份；硬脂酸酰胺0.01-0.5份；所述异氰酸酯化合物为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷中的至少一种。
2.如权利要求1所述的改性石英砂，其特征在于，所述异氰酸酯化合物为4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷与异佛尔酮二异氰酸酯质量比1:1组成。
3.如权利要求1所述的改性石英砂，其特征在于，由下述原材料按重量份组成：石英砂100份；酚醛树脂2-10份；氧化锌1.5-6份；异氰酸酯化合物0.2-1份；γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.2-1份；硬脂酸酰胺0.03-0.3份。
4.如权利要求3所述的改性石英砂，其特征在于，由下述原材料按重量份组成：石英砂100份；酚醛树脂3-7份；氧化锌2-4份；异氰酸酯化合物0.3-0.7份；γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.3-0.7份；硬脂酸酰胺0.05-0.2份。
5.如权利要求1-4任一项所述的改性石英砂，其特征在于，所述石英砂粒径0.2-0.4mm，所述氧化锌粒径100-200nm。
6.一种如权利要求1-5任一项所述改性石英砂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤1：将氧化锌与石英砂混合均匀；步骤2：加热至170-190℃，加入酚醛树脂、异氰酸酯化合物、硬脂酸酰胺和γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀。
7.一种生物砂滤池，其特征在于，填充有权利要求1-5任一项所述改性石英砂。
8.一种废水处理方法，其特征在于，采用权利要求7所述生物砂滤池进行处理。
9.如权利要求8所述的废水处理方法，其特征在于，所述废水为含油废水。
发明内容
本发明人针对上述技术缺陷，进行了深入研究，发现了一种采用异氰酸酯化合物作为固化剂的改性石英砂的制备方法，以及使用该改性石英砂的生物砂滤池和废水处理方法，实现了对含油废水的高效处理，解决了上述技术问题。
具体的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种改性石英砂，原材料中包括石英砂，还包括：酚醛树脂、氧化锌、异氰酸酯化合物、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和硬脂酸酰胺。
优选地，一种改性石英砂，由下述原材料按重量份组成：
石英砂100份；
酚醛树脂1-15份；
氧化锌1-8份；
异氰酸酯化合物0.1-2份；
γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.1-2份；
硬脂酸酰胺0.01-0.5份。
优选地，一种改性石英砂，由下述原材料按重量份组成：
石英砂100份；
酚醛树脂2-10份；
氧化锌1.5-6份；
异氰酸酯化合物0.2-1份；
γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.2-1份；
硬脂酸酰胺0.03-0.3份。
优选地，一种改性石英砂，由下述原材料按重量份组成：
石英砂100份；
酚醛树脂3-7份；
氧化锌2-4份；
异氰酸酯化合物0.3-0.7份；
γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.3-0.7份；
硬脂酸酰胺0.05-0.2份。
优选地，一种改性石英砂，由下述原材料按重量份组成：
石英砂100份；
酚醛树脂5份；
氧化锌3份；
异氰酸酯化合物0.5份；
γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.5份；
硬脂酸酰胺0.1份。
优选地，所述石英砂粒径0.2-0.4mm，所述氧化锌粒径100-200nm。
优选地，所述异氰酸酯化合物为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和4,4-二异氰酸酯二环己基甲烷中的至少一种。
本发明还提供了改性石英砂的制备方法，包括下述步骤：
步骤1：将氧化锌与石英砂混合均匀；
步骤2：加热至170-190℃，加入酚醛树脂、异氰酸酯化合物、硬脂酸酰胺和γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀。
本发明还提供了一种改性石英砂的制备方法，包括下述步骤：
步骤1：室温下，将氧化锌与石英砂混合均匀，得到氧化锌与石英砂混合物；优选地，200-500rpm下搅拌30-60min；
步骤2：将氧化锌与石英砂混合物加热至170-190℃，加入酚醛树脂、异氰酸酯化合物、硬脂酸酰胺和γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀；优选地，1000-2000rpm下搅拌60-180s；
步骤3：冷却，过筛，即得。
本发明还提供了一种生物砂滤池，填充有上述改性石英砂。
本发明还提供了一种废水处理方法，采用上述生物砂滤池进行过滤。优选地，所述废水为含油废水和/或含腐植酸废水。
本发明提供的改性石英砂，经过特殊处理，具有优异的疏水亲油性和强大的吸附能力，能有效去除废水中的油脂和有害物质，提高废水处理效果。改性石英砂表面的结构稳定，即使在长期使用过程中，也不会出现性能下降的问题。此外，本发明提供的生物砂滤池和废水处理方法，利用改性石英砂的优异性能，实现了对含油废水的高效处理，提高了废水处理效率，降低了运行成本。
（发明人：翟宇;刘涛;解亚鹏;何其正;祝杰）