[发明专利]一种复合除锰滤料及其制备方法

说明书

一种复合除锰滤料，所述滤料通过改性泥炭和改性石英砂混合、造粒而得，所述改性泥炭和改性石英砂的混合重量比为（2～4）:1。制备方法包括以下步骤：1）将改性石英砂和改性泥炭按比例均匀混合，加水造粒，粒径为3～4mm；2）造粒后的颗粒于300～350℃下烘烧5～6h，冷却至常温即得。本发明制备工艺简单，便于工业化应用，所得复合除锰滤料的比表面积大、对锰吸收能力强，材料便宜易得，且比重较常规石英砂滤料轻，运行成本得以降低，运行时间得以加长。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种复合除锰滤料及其制备方法。

背景技术

作为人体必需的十种微量元素之一，锰对人体骨骼、结缔组织的形成、胚胎和内耳的发育以及生殖功能等都有重要的作用，但水中锰含量过高，会危害人体健康，甚至引发慢性支性气管炎、冠心病、佝偻病等。因此，出于健康方面考虑，《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中规定：“水中锰含量不得超过0.1mg/L”，而各地水源不同，每地的水源中锰含量有高有低，对锰含量较高的水源需要除氟，以使其锰含量降低至安全范围内。

目前常用的传统除锰工艺有自然氧化法、强氧化剂氧化法、接触氧化法、生物接触氧化法等。这些除锰工艺存在以下问题：自然氧化法需要将原水pH值调整到9.5以上，系统复杂；强氧化剂氧化法造价相对较高；接触氧化法滤膜成熟期较长；生物接触氧化法滤池启动周期较长。 因此寻找一种低成本、高效率的除锰材料显得尤为重要。

发明内容

本发明目的在于提供一种成本低、除锰率高的复合除锰滤料，同时提供其相应的制备方法是本发明的又一发明目的。

基于上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种复合除锰滤料，所述滤料通过改性泥炭和改性石英砂混合、造粒而得，所述改性泥炭和改性石英砂的混合重量比为（2～4）:1。

所述改性泥炭采用以下步骤制得：

A）将天然泥炭用去离子水洗净、烘干、研磨，过40目筛；

B）取上述处理后的泥炭在2mol/L～2.5mol/L的酸溶液中浸泡并超声处理；

C）处理后的产物用去离子水进行清洗、烘干；

D）将上述产物加入到盛有浓度为16.25g/L的la(NO₃)₃溶液的锥形瓶中，使泥炭与镧的质量配比为1∶0.0695，并于25℃水浴中恒温振荡24h；

E）用去离子水清洗、烘干即得。

步骤B）中，超声的功率为300～350w，超声的频率为17.5～22KHZ。

所述改性石英砂采用以下步骤制得：

a）筛选60～80目的石英砂，用质量分数为5%～10%的HNO₃溶液恒温振荡6～8h后，用去离子水清洗；

b）将上述所得石英砂置于1.5mol/L～2mol/L的MnSO₄溶液中浸泡4～5h后，再用用质量分数为5%～10%的KMnO₄溶液浸泡10min～15min后烘干即可。

步骤C)、步骤E）、步骤b）中，烘干温度为105℃，烘干时间1.5 h～2h。

所述的复合除锰滤料的制备方法，包括以下步骤：

1）将改性石英砂和改性泥炭按比例均匀混合，加水造粒，粒径为3～4mm；

2）造粒后的颗粒于300～350℃下烘烧5～6h，冷却至常温即得。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：