[发明专利]一种油水分离材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种具有超疏水和超亲油的多孔性油水分离材料。

背景技术

油料中含有的游离水，不仅影响油料的品质，而且城市和工业生产排放的含油污水是环境的严重污染源，因而，寻找经济耐用、效率优良的油水分离方法是工业生产、城市生活亟待解决的课题。目前，油水分离技术领域中应用较多的是装备复杂、能耗较高的油水分离器。因此能够找到一种既经济实用，又能够连续除掉油中的水，是过滤行业的重要课题。

中国专利文献CN101586024A公开了一种采油用覆膜颗粒及压裂支撑剂，该覆膜颗粒包含骨料颗粒和包覆于骨料颗粒表面的透油阻水薄膜，其根据增强水的表面张力并破坏油的表面张力的原理制备而成，该覆膜颗粒表面，水的表面张力增大，聚集成液滴状，不易通过压裂支撑剂，因而本发明的覆膜颗粒及其压裂支撑剂在常规大气压下透油阻水，在加压情况下透油阻力明显小于透水阻力，从而，在采油工业中，有效的降低了出水量，提高了油产量。根据该文献的记载水在上述覆膜颗粒中渗透慢且量少，表明该覆膜颗粒在一定程度上降低了原有覆膜颗粒的亲水性，其静态下具有一定的阻水作用，在油水分离的应用中，需在静态下进行油水分离，且分离时间长，油水分离量小，并且分离出的油中还会含有一定量的水，无法实现油和水的完全分离。特别是在大量含油污水的处理中，污水厂的废水处理是在一个动态的环境下进行的，由于该覆膜颗粒的选择性有限，其油、水的粘附力基本一致，当含油污水以一定的流速经过覆膜颗粒时，只有一小部分油会渗到覆膜颗粒下，其余部分会被水流带走，因此该覆膜颗粒完全不能适用于现有的含油污水处理。

目前实现油水分离的油水分离网膜或油水分离网主要是通过改变油和水的接触角来实现的，中国专利文献CN100344341C公开了一种超疏水/超亲油的油水分离网，主要是将由不锈网、铜、铁、钛、铝等金属纤维形成的织物网或由涤纶、尼龙、维纶等纤维形成的织物网浸入全氟基硅氧烷中，制成表面覆盖一薄层聚全氟烷基硅氧烷膜的超疏水/超亲油的油水分离网，该金属网制备方法复杂，需要多次浸泡，固化温度较高，并且聚全氟烷基硅氧烷与织物网之间基本上属于物理粘连，使用过程中聚全氟烷基硅氧烷膜容易从网格上脱落，很难重复使用。制备过程中用到大量有毒的有机溶剂，造成严重污染。在处理大量的含油废水时，由于单层油水分离网作用效果有限，往往需要使用多层分离网共同作业，大面积推广使用成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中的油水分离材料有机化合物薄膜易脱落，制备方法复杂，成本高的问题，进而提供一种粘结牢固，制备方法简单、成本低的油水分离材料。

为此，本发明采取的技术方案为：

本发明提供了一种油水分离材料，包括骨料和包覆骨料的亲油疏水性树脂膜，所述亲油疏水性树脂膜为包括氟、硅、硫中一种或几种的改性树脂形成的薄膜。

所述油水分离材料具有微纳复合结构。

所述油水分离材料还包括添加剂，所述添加剂的粒径为0.015-0.020μm，所述添加剂与所述亲油疏水性树脂膜的质量比为1-50:100。

所述添加剂为无机填料粒子。

所述无机填料粒子为硅微粉和/或氧化铝粉。

所述亲油疏水性树脂膜中加入有固化剂，所述固化剂与所述亲油疏水性树脂膜的质量比为50-90:100；和/或

所述油水分离材料还包括分散剂，所述分散剂与所述亲油疏水性树脂膜的质量比为1-50:100。

所述亲油疏水性树脂膜与所述骨料的质量比为1-30：100，

所述骨料为陶粒、石英砂和砾石中的一种或几种，

所述骨料的粒径为0.074-1.18mm。

本发明还提供了一种权利要求1-7任一所述的油水分离材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

（1）向骨料中加入亲油疏水性树脂，并搅拌均匀，使树脂在骨料表面覆膜，所述树脂与所述骨料的质量比为1-30：100；

（2）向骨料-树脂的混合料中加入固化剂，并搅拌均匀，使包覆在骨料表面的树脂开始固化，所述固化剂与所述亲油疏水性树脂的质量比为50-90:100；

（3）固化成型；

（4）400-600℃下煅烧2min，使固体形成微纳复合结构，得到最终产品。

优选地，所述步骤（3）为固化完成后得到的混合物经破碎、筛分得到覆膜颗粒。

优选地，所述步骤（3）为所述步骤（2）加入固化剂的所述混合料搅拌均匀后，加入到预设的模具中，100℃下加压固化形成所需形状的产品。