[发明专利]一种银掺杂表面改性多功能滤料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种银掺杂表面改性多功能滤料及其制备方法与应用，属于水处理新材料制备领域，按质量比86‑90:8‑11:0.05‑0.1:1‑3:0.05‑0.1:0.1‑0.2称取玻璃粉末、硼砂、碳酸钙、磷酸二氢钠、碳化硅、硝酸银，粉碎后混匀，压模、烧结破碎得到含银滤料载体；将含银滤料载体浸渍在锰盐溶液中，沥去浸渍液得银掺杂表面改性多功能滤料；烧结为先升温至550‑650℃软化25‑35min，再升温至900℃‑905℃，稳定发泡5‑10min，降温至550‑650℃稳泡退火25‑35min；锰盐为正二价锰盐与高锰酸钾。该滤料截留率高，能抑制微生物滋生、催化氧化氨氮。

技术领域

本发明属于水处理新材料制备领域，具体涉及一种银掺杂表面改性多功能滤料及其制备方法与应用。

背景技术

在常规给水处理工艺过程中，过滤是不可缺少的，是保证饮用水卫生安全的重要措施。滤池通常设置于沉淀池之后，主要功能不仅在于进一步降低水的浊度，而且水中的有机物、细菌乃至病毒等都将随水的浊度降低而被部分去除。滤池一般采用石英砂、无烟煤等粒状滤料，截留粘附颗粒物的效率偏低，反洗能耗高。因为石英砂表面光滑，表面带有负电荷，水中的颗粒物一般也带有负电荷，存在静电斥力，颗粒物附着效果差，同时石英砂滤料比表面积较小，粘附能力差，出水浊度偏高，滤池需频繁进行反冲洗，而且石英砂密度较大，反冲洗所需水量较高。

近年来随着经济的发展，地表水受到人类活动带来的影响加重，原水中的氨氮偏高，而且目前新开发的超滤纳滤膜过滤、臭氧生物炭、紫外过氧化氢以及强化常规过滤工艺并不能有效去除水中的氨氮，导致出水中氨氮含量较高，在后续消毒过程中氨氮大量消耗有效氯形成氯胺，降低消毒效果并导致大量加氯，引起消毒副产物增加，严重危害人身安全。生物法去除氨氮时，众所周知，生物法受水温影响很大；采用在石英砂表面负载金属氧化物实现氨氮的化学催化氧化，虽然消除了温度影响，但石英砂比表面积小，密度大的弱点，以及石英砂表面生物膜滋生与催化氧化膜成长互相影响，导致滤池颗粒物截留效率低，出水浊度增加，堵塞加重，反洗能耗高，催化氧化效率逐步降低。

如何提高滤池过滤截留效率，在保证滤池出水浊度不受影响，并在过滤过程中实现同步化学氧化去除氨氮而不受温度影响，成为过滤处理工艺亟需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种银掺杂表面改性多功能滤料及其制备方法与应用，本发明提供的银掺杂表面改性多功能滤料比表面积大，能够增加颗粒物吸附效率，降低滤池出水浊度，降低反洗水耗能耗，还能够抑制滤池滋生微生物、催化氧化氨氮。

为了实现上述目的，本发明是通过采用如下的技术方案来实现的。

第一方面，提供了一种银掺杂表面改性多功能滤料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按质量比86-90:8-11:0.05-0.1:1-3:0.05-0.1:0.1-0.2称取玻璃粉末、硼砂、碳酸钙、磷酸二氢钠、碳化硅、硝酸银，粉碎后混合均匀，压模、烧结后破碎得到含银滤料载体；

（2）将含银滤料载体浸渍在锰盐溶液中，浸渍完沥去浸渍液得银掺杂表面改性多功能滤料；

所述烧结为熔炼烧结，先升温至550-650℃软化25-35min，再升温至900℃-905℃，稳定发泡5-10min，降温至550-650℃稳泡退火25-35min，烧结完成；

所述锰盐为正二价锰盐与高锰酸钾。

本发明的原理为：