阅读说明：本技术 一种含蒙脱石的废水过滤材料 (Montmorillonite-containing wastewater filtering material ) 是由 曾晖 李金辉 李国滨 林锐 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种含蒙脱石的废水过滤材料,由以下重量份数的各组分组成：蒙脱石35～50份,石英砂15～25份,脱脂棉8～12份,泡沫陶瓷10～18份,活性炭10～20份；所述各组分按下列顺序依次填装：脱脂棉置于最底层,石英砂置于倒数第二层,蒙脱石置于倒数第三层,泡沫陶瓷和活性炭按上述重量份数比混匀后置于最上层；废水从底层通入,仅通过依次过滤操作就可以除去重金属离子、有机物等污染源；同时所述废水过滤材料具有吸附过滤效果好、材料寿命长、成本低等优点,具有较大的应用前景。(The invention discloses a montmorillonite-containing wastewater filtering material which is composed of the following components in parts by weight: 35-50 parts of montmorillonite, 15-25 parts of quartz sand, 8-12 parts of absorbent cotton, 10-18 parts of foamed ceramic and 10-20 parts of activated carbon; the components are sequentially filled according to the following sequence: the absorbent cotton is arranged at the bottommost layer, the quartz sand is arranged at the penultimate layer, the montmorillonite is arranged at the penultimate layer, and the foamed ceramic and the activated carbon are uniformly mixed according to the weight parts and then are arranged at the topmost layer; the wastewater is introduced from the bottom layer, and pollution sources such as heavy metal ions, organic matters and the like can be removed only by sequential filtering operation; meanwhile, the wastewater filtering material has the advantages of good adsorption and filtration effects, long material service life, low cost and the like, and has a great application prospect.)

一种含蒙脱石的废水过滤材料

技术领域

本发明涉及废水过滤材料技术领域，更具体地，涉及一种含蒙脱石的废水过滤材料。

背景技术

随着人口的增长、工业化的发展，人们的水资源的需求呈指数级增长，与此同时产生的废水亦快速增长。水资源已成为21世纪限制人类发展的重要问题之一。开发污水处理，进行水资源循环利用成为解决这个问题的重要途径。目前人们产生的废水重要分为生活废水和工业分水，污染物主要包括有机物污染物、重金属离子、固体颗粒污染物等。在处理这些废水的工艺流程中，过滤是一个重要的步骤。目前使用的过滤材料的过滤效率低下，且难以面对包含多种污染物的废水，因此需要开发一种具有多种功能的过滤材料。

专利CN108328671A公开了一种含有沸石粉的废水过滤材料，所述过滤材料虽然可以滤除工业废水中的部分化学成分以及改变工业废水的水质，但是去除效率较低，且无法去除废水中的重金属离子。因此，需要开发一种新的污水过滤材料过滤材料，以解决当前过滤材料面临的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供一种含蒙脱石的废水过滤材料。

本发明的第二个目的在于提供所述含蒙脱石的废水过滤材料的应用。

本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：

一种含蒙脱石的废水过滤材料，由以下重量份数的各组分组成：蒙脱石35～ 50份，石英砂15～25份，脱脂棉8～12份，泡沫陶瓷10～18份，活性炭10～ 20份；所述各组分材料按下列顺序依次填装：脱脂棉置于最底层，石英砂置于倒数第二层，蒙脱石置于倒数第三层，泡沫陶瓷和活性炭按上述重量份数比混匀后置于最上层。

所述脱脂棉为筛分过滤材料，可用于阻隔固体杂质悬浮物；蒙脱石是又名胶岭石，是一种单斜铝晶系的层状硅酸盐；由于不同的过滤组分对不同物质的吸附效能不同，本发明发现将一定重量份数的蒙脱石、石英砂、泡沫陶瓷、活性炭相互配合，按照上述顺序进行填装，可以仅通过依次过滤操作就有效的吸附重金属离子、有机物等污染源，同时具有吸附过滤效果好、材料寿命长、成本低等优点。

优选地，所述含蒙脱石的废水过滤材料由以下重量份数的各组分组成：50 份，石英砂15份，脱脂棉8份，泡沫陶瓷10份，活性炭10份。

优选地，所述蒙脱石为钠基改性蒙脱石。

优选地，所述的石英砂为亲水石英砂，比表面积为200～300m²/g。

优选地，所述的脱脂棉为医用脱脂棉。

优选地，所述的泡沫陶瓷为氧化锆泡沫陶瓷，孔密度为8～60ppi。

优选地，所述的活性炭为煤质活性炭，粒度小于200目，含铁量小于0.1％。

本发明还请求保护所述含蒙脱石的废水过滤材料在废水处理中的应用，具体为将污水从废水材料的底层通入，依次经过脱脂棉层，石英砂层，蒙脱石层，泡沫陶瓷和活性炭层后流出。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种含蒙脱石的废水过滤材料，所述过滤材料可有效吸附废水中的重金属离子、有机物等污染物，对Cu²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺离子的除去率均超过 96％以上，同样的，COD去除率达到95％以上。而且本发明的废水过滤材料寿命长、成本低，反复循环使用50以上，对重金属离子和COD的去除率基本保持稳定，具有较大的应用前景。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。

本发现下列实施例中所述蒙脱石均为钠基改性蒙脱石；石英砂为亲水石英砂，比表面积为200～300m²/g；脱脂棉为医用脱脂棉；泡沫陶瓷为氧化锆泡沫陶瓷，孔密度为8～60ppi；活性炭为煤质活性炭，粒度小于200目，含铁量小于0.1％。

实施例1

一种含有蒙脱石的过滤材料的制备方法，通过如下方法制备：

1、选择如下重量份数的各分离材料：蒙脱石35份、石英砂22份、脱脂棉12份、泡沫陶瓷18份、活性炭20份。

2、将步骤1的各种分离材料按下列顺序依次填装在设有进液口和出液口的色谱柱中：脱脂棉置于最底层，石英砂置于倒数第二层，蒙脱石置于倒数第三层，泡沫陶瓷和活性炭按份数比混匀后置于最上层。

实施例2

一种含有蒙脱石的过滤材料的制备方法，通过如下方法制备：

1、选择如下重量份数的各分离材料：蒙脱石40份、石英砂25份、脱脂棉 12份、泡沫陶瓷10份、活性炭20份。

2、将步骤1的各种分离材料按下列顺序依次填装在设有进液口和出液口的色谱柱中：脱脂棉置于最底层，石英砂置于倒数第二层，蒙脱石置于倒数第三层，泡沫陶瓷和活性炭按份数比混匀后置于最上层。

实施例3

一种含有蒙脱石的过滤材料的制备方法，通过如下方法制备：

1、选择如下重量份数的各分离材料：蒙脱石40份、石英砂20份、脱脂棉 10份、泡沫陶瓷15份、活性炭15份。

2、将步骤1的各种分离材料按下列顺序依次填装在设有进液口和出液口的色谱柱中：脱脂棉置于最底层，石英砂置于倒数第二层，蒙脱石置于倒数第三层，泡沫陶瓷和活性炭按份数比混匀后置于最上层。

实施例4

一种含有蒙脱石的过滤材料的制备方法，通过如下方法制备：

1、选择如下重量份数的各分离材料：蒙脱石45份、石英砂20份、脱脂棉 10份、泡沫陶瓷10份、活性炭15份。

2、将步骤1的各种分离材料按下列顺序依次填装在设有进液口和出液口的色谱柱中：脱脂棉置于最底层，石英砂置于倒数第二层，蒙脱石置于倒数第三层，泡沫陶瓷和活性炭按份数比混匀后置于最上层。

实施例5

一种含有蒙脱石的过滤材料的制备方法，通过如下方法制备：

1、选择如下重量份数的各分离材料：蒙脱石45份、石英砂18份、脱脂棉 8份、泡沫陶瓷12份、活性炭10份。

2、将步骤1的各种分离材料按下列顺序依次填装在设有进液口和出液口的色谱柱中：脱脂棉置于最底层，石英砂置于倒数第二层，蒙脱石置于倒数第三层，泡沫陶瓷和活性炭按份数比混匀后置于最上层。

实施例6

一种含有蒙脱石的过滤材料的制备方法，通过如下方法制备：

1、选择如下重量份数的各分离材料：蒙脱石50份、石英砂15份、脱脂棉 8份、泡沫陶瓷10份、活性炭10份。

2、将步骤1的各种分离材料按下列顺序依次填装在设有进液口和出液口的色谱柱中：脱脂棉置于最底层，石英砂置于倒数第二层，蒙脱石置于倒数第三层，泡沫陶瓷和活性炭按份数比混匀后置于最上层。

对比例1

按专利CN 108328671 A一种含有沸石粉的废水过滤材料实施例1所述方法制备废水过滤材料。

性能测试

为了定量分析本专利所述过滤材料的过滤性能，采用如下方法进行测试：

Cu²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺为常见于废水中的有害重金属离子，其危害大，排放来源广。因此，本专利以Cu²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺模型重金属离子，测试本专利实施例和对比例对Cu²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺的吸附过滤效果；测定方法均采用GB/T 7475-1987所述方法。COD为有机物相对含量的综合指标之一，本文分别以苯胺和苯酚为模型有机污染物，配置COD溶液，测试相关材料对COD的去除效率；测量COD 方法采用GB 11914-89所述方法。其测试结果如表一和表二所示，

本发明所述Cu²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺截留率计算公式：

本发明所述COD截留率计算公式：

表一：50次循环Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺和COD的截留率的平均值

注：上述模型污染物初始浓度均为200mg/L。

表二：第1次和第50次循环Cu²⁺的截留率

由以上测试结果可以看出，本发明含有蒙脱石的过滤材料可以有效吸附过滤重金属离子、有机物等污染源。对Cu²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺离子的除去率均超过96％以上，同样的，COD去除率达到95％以上。而且本发明的废水过滤材料寿命长、成本低，反复循环使用50以以上，对重金属离子和COD的去除率基本保持稳定，具有较大的应用前景。