[发明专利]一种铁、镉、砷离子过滤柱及其制备方法

说明书

本发明提供了一种铁、镉、砷离子过滤柱及其制备方法，属于污染离子过滤技术领域。所述铁、镉、砷离子过滤柱自上而下分别由PP棉上层、处理后的牡丹花渣层、活性炭层和PP棉下层组成；其中，所述处理后的牡丹花渣是牡丹花渣依次经过乙醇溶液、乙醚和四氯化碳浸泡得到的。本发明所述的铁、镉、砷离子过滤柱的原料来源广，制备简单，制备成本低，其中牡丹花渣为废物利用，增加了牡丹花的综合利用价值。本发明提供的铁、镉、砷离子过滤柱对铁、镉、砷离子有很好的吸附效果，铁、镉、砷离子超标的水样经过此过滤柱过滤后，铁、镉、砷离子含量均符合国家饮用水的标准，有很好的商业价值。

技术领域

本发明涉及污染离子过滤技术领域，具体涉及铁、镉、砷离子过滤柱及其制备方法。

背景技术

水是人类的生命之源，它是自然界和人类生存发展过程中不可或缺的重要因素。随着全球经济的迅速发展，人类对水资源需求量越来越大，但同时水资源的污染问题也日益严重。水中的污染离子主要来自于工业废水、冶金、耐火材料、化工、电镀、冶炼、制革印染等工业污染。水中的污染离子通过消化、呼吸道、皮肤和粘膜侵入人体。经过消化道侵入时引起呕吐、腹疼；经过皮肤侵入时会产生皮炎和湿疹。危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。

目前对于水中金属离子的处理方法主要有吸附法、絮凝沉淀法、膜分离技术等。传统方法一般采用吸附法和絮凝沉淀法，其中吸附法是利用金属离子吸附剂活性表面对金属离子的吸引来除去金属离子，吸附法中的关键材料是吸附剂，金属离子吸附剂很多，既有天然矿物，如沸石、高岭石等无机材料，也有天然高聚物如丹宁类、木质素类、壳聚糖类等，还有人工合成的或改性的聚合物，如聚苯乙烯基树脂、硅胶基树脂等。纤维素本身具有一定的吸附功能，但吸附容量小。

离子交换柱也称混床，是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中，对流体中的离子进行交换、脱除。按再生方式分可分为体内再生混床、体外再生混床、阴树脂外移再生混床三种。离子交换柱技术在水处理领域中有广泛的应用，如水质软化、除盐、高纯水制取、工业废水处理、重金属及贵重金属回收等。水质软化过程在锅炉等方面的得到广泛的应用。现有的离子交换柱存在交换过程分布不均匀，离子交换树脂使用率低的缺陷，并且造价高，运输安装不方便。

果壳活性炭主要以果壳和木屑为原料，经炭化、活化、精制加工而成。具有比表面积大、强度高、粒度均匀、孔隙节构发达、吸附性能强等特点。果壳活性炭能有效吸附水中的游离氯、酚、硫、油、胶质、农药残留物和其他有机污染。果壳活性炭被广泛应用于饮用水、工业用水和废水的深度净化，如电厂、石化、炼油厂、食品饮料、医药、电子、海运等行业水质净化处理，能有效吸附水中的游离氯、酚、硫和其它有机污染物，特别是致突变物(THM)的前驱物质，达到净化除杂去异味。果壳活性炭脱色、净化、去味、提纯、除杂能力也要优于一般活性炭产品，尤其是对于重金属的吸附作用非常强。对于危害人类生存，破坏环境的汞、铅、砷等多数重金属有良好的吸附作用。

PP棉，是由聚丙烯纤维进行人造而制化学纤维，棉弹性好，膨松度强，广泛应用于净水设备等行业。其用于净水器设备中主要用途是前置净化，过滤自来水中直径大于5微米的胶体杂质、微泥、铁锈、虫卵及有机污染矿物质杂物等。

发明人在研究中已证实，牡丹花中之所以重金属含量比较高，是因为牡丹花中的某些成分具有吸附重金属的能力，经过检测，牡丹花制备的吸附剂对铁、砷、镉离子有很强的吸附作用。

本发明提供了一种离子交换柱过滤介质，该介质具有一定的强度，但重量轻，介质内容物分布均匀，造价低，运输方便，可应用于常见工业废水的净化处理，有一定的市场前景。

发明内容

为了解决我们生活水源中经常出现的铁、镉、砷离子超标的问题，本发明提供一种铁、镉、砷离子过滤柱及其制备方法，其中，本发明所述的铁、镉、砷离子过滤柱自上而下分别由PP棉上层、处理后的牡丹花渣层、活性炭层和PP棉下层组成；其中，所述处理后的牡丹花渣是牡丹花渣依次经过乙醇溶液、乙醚和四氯化碳浸泡得到的。