本發(fā)明屬于水污染凈化材料領域,具體涉及一種自凈化階梯環(huán)填料的制備方法。
背景技術(shù):
1、在工業(yè)廢水中含有多種多樣的有機物,其中一些有機物對人類和生命環(huán)境具有嚴重危害,此類工業(yè)廢水在排放前必須完成嚴格的污染凈化過程。
2、常用的處理有機廢水的方法中通常都需要使用各種類型的填料,這取決于廢水的處理工藝及水中污染物的種類和濃度。填料的作用是對廢水中的污染物進行吸附和攔截,但隨之而來的就是在填料表面覆蓋大量的污染物,從而影響填料持續(xù)地發(fā)揮作用。生化處理過程中的微生物可以分解附著在填料上的有機污染物,但對毒性較大的有機廢水卻缺乏足夠的凈化能力。具備自凈化能力的水處理填料在實際廢水處理過程中具有廣泛的應用前景。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明旨在提供一種自凈化階梯環(huán)填料的制備方法,該自凈化階梯環(huán)填料可用于水中有機污染物的凈化處理。
2、一種自凈化階梯環(huán)填料的制備方法,包括下述工藝步驟:
3、步驟1:活化陶瓷階梯環(huán)
4、將陶瓷階梯環(huán)浸入0.1mol/l鹽酸溶液中,加熱至75℃,保溫60min,去除陶瓷階梯環(huán)上的雜質(zhì),并通過溶解部分所述陶瓷階梯環(huán)的表面氧化鋁成分以使陶瓷階梯環(huán)表面變得粗糙;再用純水清洗,在110℃干燥6h,得到活化陶瓷階梯環(huán);
5、步驟2:配制釹-鈮-鋅前驅(qū)體
6、(1)在150ml純水中加入3.5~3.7g乳化劑op-7、5.2~5.8g硝酸釹六水合物(ndn3o9·6h2o)、4.7~5.1g酸鈮(c10h5nbo20),攪拌形成溶液a;
7、(2)在200ml乙醇中加入6.5~7.3ml三乙醇胺和15~17g硬脂酸鋅(c36h70o4zn),攪拌形成溶液b;
8、(3)將溶液a和溶液b混合,攪拌均勻形成釹-鈮-鋅前驅(qū)體;
9、步驟3:涂覆復合氧化物涂層
10、(1)將所述釹-鈮-鋅前驅(qū)體加熱至60℃,通過恒流泵以10ml/min的流速噴涂到步驟1的活化陶瓷階梯環(huán)表面,至活化陶瓷階梯環(huán)表面完全噴涂均勻;
11、(2)將噴涂后的活化陶瓷階梯環(huán)在120℃干燥6h,再在350~370℃煅燒2h,然后在520~560℃煅燒3h,即得到自凈化階梯環(huán)填料。
12、所述陶瓷階梯環(huán)由氧化鋁陶瓷制成,外徑25~76mm,比表面積為75~210m2/m3,空隙率為73%~78%,堆積重量為530~650kg/m3。
13、所述自凈化階梯環(huán)填料在陶瓷階梯環(huán)表面涂覆釹-鈮-鋅復合氧化物活性涂層,涂層占自凈化階梯環(huán)填料的質(zhì)量百分含量合計為3.6%~3.9%;涂層中氧化釹、氧化鈮和氧化鋅三種氧化物的質(zhì)量百分含量分別為39.0%~39.3%,22.3%~22.8%和37.9%~38.7%。
14、所述自凈化階梯環(huán)填料的比表面積為105~233m2/m3,空隙率為75%~77%。
15、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:
16、本發(fā)明將陶瓷階梯環(huán)酸洗活化后,采用熱噴涂法將釹-鈮-鋅前驅(qū)體噴涂在陶瓷階梯環(huán)表面,并通過一系列干燥和煅燒過程在酸洗活化的陶瓷階梯環(huán)表面涂覆釹-鈮-鋅復合氧化物活性涂層,該涂層與陶瓷階梯環(huán)表面結(jié)合緊密。釹-鈮-鋅復合氧化物中氧化釹、氧化鈮和氧化鋅三種氧化物的相對比例經(jīng)過精確控制,以使其具備較高的分解有機污染物的活性。自凈化階梯環(huán)填料的空隙率和流通性能好,具有良好的耐高溫和耐腐蝕性能;該填料可以長期穩(wěn)定地去除污水中的有機污染物,在使用過程中不需頻繁維護再生,在實際廢水處理過程中具有廣泛的應用前景。
1.一種自凈化階梯環(huán)填料的制備方法,其特征在于,包括下述工藝步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自凈化階梯環(huán)填料的制備方法,其特征在于,所述陶瓷階梯環(huán)由氧化鋁陶瓷制成,外徑25~76mm,比表面積為75~210m2/m3,空隙率為73%~78%,堆積重量為530~650kg/m3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自凈化階梯環(huán)填料的制備方法,其特征在于,所述自凈化階梯環(huán)填料在陶瓷階梯環(huán)表面涂覆釹-鈮-鋅復合氧化物活性涂層,涂層占自凈化階梯環(huán)填料的質(zhì)量百分含量合計為3.6%~3.9%;涂層中氧化釹、氧化鈮和氧化鋅三種氧化物的質(zhì)量百分含量分別為39.0%~39.3%,22.3%~22.8%和37.9%~38.7%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自凈化階梯環(huán)填料的制備方法,其特征在于,所述自凈化階梯環(huán)填料的比表面積為105~233m2/m3,空隙率為75%~77%。