一种除氨氮用的长效型净水材料及其制备方法与流程

本发明涉及氨氮净水，具体涉及一种除氨氮用的长效型净水材料及其制备方法。

背景技术：

1、水中氨氮的来源，包括生活污水中含有氮有机微生物作用分解的产物；某些工业废水，如焦化废水、合成氨、化肥厂废水、农田排水以及养殖水中过剩饲料以及过度施肥等。水中氨氮含量过高会造成水体富营养化，导致水草、蓝藻等生物大量繁殖，破坏生态平衡，引发一系列环境问题，严重危害生态安全。

2、现有的净水材料去除氨氮的效果差，同时抗菌持久性低，很难实现产品的氨氮、抗菌持久性协调改进，以及产品机械摩擦稳定性差，进一步的限制了产品的使用效率。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种除氨氮用的长效型净水材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明解决技术问题采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种除氨氮用的长效型净水材料，所述长效型净水材料包括以下重量份原料：改性壳聚糖液10-15份、羟基磷灰石调节片状石墨烯剂20-30份、硅藻土6-10份、5-8份纳米银粉、4-7份锰矿粉。

4、优选地，所述锰矿粉的粒度为1-2mm；纳米银粉的粒径为2-5nm；所述硅藻土的粒径为100目。

5、优选地，所述羟基磷灰石调节片状石墨烯剂的制备方法为：

6、s1：将片状石墨烯先于质子辐照箱内辐照5-10min，辐照结束，得到辐照的石墨烯剂；

7、s2：将4-7份辐照的石墨烯剂、1-3份纳米硅溶胶、2-5份尿素和5-8份木质素磺酸钠溶液共混搅拌处理，搅拌转速为350-400r/min，搅拌20-30min，搅拌结束，水洗、干燥，得到石墨烯改性剂；

8、s3：将羟基磷灰石先于羟基磷灰石总量2-5倍的硅酸钠溶液中搅拌充分，然后抽滤、干燥，将3-5份干燥的羟基磷灰石、1-3份纳米二氧化硅、4-7份海藻酸钠溶液、2-4份羧甲基纤维素共混充分，得到羟基磷灰石调节液；

9、s4：将羟基磷灰石调节液、石墨烯改性剂按照重量比3:7混合球磨处理，球磨转速为1000r/min，球磨2h，球磨结束，水洗、干燥，得到羟基磷灰石调节片状石墨烯剂。

10、优选地，所述木质素磺酸钠溶液的质量分数为10-15%。

11、优选地，所述硅酸钠溶液的质量分数为10-15%；所述海藻酸钠溶液的质量分数8-12%。

12、优选地，所述s1中的辐照功率为300w。

13、优选地，所述改性壳聚糖液的制备方法为：

14、s01：先配制质量分数6-8%的壳聚糖溶液，然后将4-7份壳聚糖溶液加入到6-10份质量分数10%的柠檬酸钠溶液中，随后再加入2-3份十二烷基苯磺酸钠、1-2份硬脂酸，搅拌充分，得到壳聚糖剂；

15、s02：膨润土剂的制备：

16、s021：将膨润土于270-280℃下热处理5-10min，然后再以2-4℃/min的速率冷却至155-175℃，保温5min，最后再以1-3℃/min的速率冷却至50℃，保温；

17、s022：s021保温的膨润土于足量的高锰酸钾溶液中一级处理，处理结束，水洗、干燥，再于足量的硅烷偶联剂液中二级处理，处理结束，水洗、干燥，得到膨润土剂；

18、s03：将s02的膨润土剂、壳聚糖剂按照重量比2:5混合球磨处理，球磨转速为1000r/min，球磨1h，球磨结束，得到改性壳聚糖液。

19、优选地，所述一级处理的转速为450-550r/min，处理20-30min；二级处理的转速为200-240r/min，处理50-60min。

20、优选地，所述高锰酸钾溶液的质量分数为10-15%；所述硅烷偶联剂液为硅烷偶联剂kh560、去离子水和乙醇按照重量比2:4:7混匀而成。

21、本发明还提供了一种除氨氮用的长效型净水材料的制备方法，包括以下步骤：

22、将羟基磷灰石调节片状石墨烯剂、硅藻土、纳米银粉、锰矿粉与改性壳聚糖液共混球磨充分，球磨转速为1500r/min，球磨2h，球磨结束，抽滤、干燥，得到除氨氮用的长效型净水材料。

23、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

24、本发明长效型净水材料采用硅藻土、纳米银粉、锰矿粉配合羟基磷灰石调节片状石墨烯剂、改性壳聚糖液，通过羟基磷灰石调节片状石墨烯剂、改性壳聚糖液原料之间的协调协配，共同增效，得到的净水材料可实现氨氮、抗菌持久性，以及耐磨机械稳定性的协调改进；

25、羟基磷灰石调节片状石墨烯剂采用片状石墨烯先于质子辐照箱内辐照，优化石墨烯的活性效能，再通过纳米硅溶胶、尿素和木质素磺酸钠溶液共混搅拌处理，通过原料之间的调和协配，得到的石墨烯改性剂再与羟基磷灰石调节液协调协配，羟基磷灰石调节液以羟基磷灰石经过硅酸钠溶液处理，再配合纳米二氧化硅、海藻酸钠溶液和羧甲基纤维素共混，采用羟基磷灰石调节液协配片状石墨烯分布体系中，增强体系原料之间的界面性，以及通过原料之间的调和改进，增强产品的性能效果；

26、改性壳聚糖液采用膨润土于270-280℃下热处理5-10min，然后再以2-4℃/min的速率冷却至155-175℃，保温5min，最后再以1-3℃/min的速率冷却至50℃，优化膨润土的片层层间距，提高片层穿插效果，同时足量的高锰酸钾溶液中一级处理，处理结束，水洗、干燥，再于足量的硅烷偶联剂液中二级处理，优化膨润土的活性效能和界面性，从而更好的与壳聚糖剂协调配合，壳聚糖剂采用壳聚糖溶液、柠檬酸钠溶液、十二烷基苯磺酸钠和硬脂酸之间调和互助，通过原料之间的协配协进，改性壳聚糖液与羟基磷灰石调节片状石墨烯剂更好的协配协效，产品的性能得到进一步的改进，从而产品的氨氮去除率、抗菌持久性进一步的改进，以及耐磨机械稳定性进一步的协调改进。

技术特征：

1.一种除氨氮用的长效型净水材料，其特征在于，所述长效型净水材料包括以下重量份原料：改性壳聚糖液10-15份、羟基磷灰石调节片状石墨烯剂20-30份、硅藻土6-10份、5-8份纳米银粉、4-7份锰矿粉；

2.根据权利要求1所述的一种除氨氮用的长效型净水材料，其特征在于，所述锰矿粉的粒度为1-2mm；纳米银粉的粒径为2-5nm；所述硅藻土的粒径为100目。

3.根据权利要求1所述的一种除氨氮用的长效型净水材料，其特征在于，所述羟基磷灰石调节片状石墨烯剂的制备方法为：

4.根据权利要求3所述的一种除氨氮用的长效型净水材料，其特征在于，所述木质素磺酸钠溶液的质量分数为10-15%。

5.根据权利要求3所述的一种除氨氮用的长效型净水材料，其特征在于，所述硅酸钠溶液的质量分数为10-15%；所述海藻酸钠溶液的质量分数8-12%。

6.根据权利要求3所述的一种除氨氮用的长效型净水材料，其特征在于，所述s1中的辐照功率为300w。

7.根据权利要求1所述的一种除氨氮用的长效型净水材料，其特征在于，所述一级处理的转速为450-550r/min，处理20-30min；二级处理的转速为200-240r/min，处理50-60min。

8.根据权利要求1所述的一种除氨氮用的长效型净水材料，其特征在于，所述高锰酸钾溶液的质量分数为10-15%；所述硅烷偶联剂液为硅烷偶联剂kh560、去离子水和乙醇按照重量比2:4:7混匀而成。

9.一种如权利要求1-8任一项所述除氨氮用的长效型净水材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及氨氮净水技术领域，具体公开了一种除氨氮用的长效型净水材料及其制备方法，所述长效型净水材料包括以下重量份原料：改性壳聚糖液10‑15份、羟基磷灰石调节片状石墨烯剂20‑30份、硅藻土6‑10份、5‑8份纳米银粉、4‑7份锰矿粉。本发明长效型净水材料采用硅藻土、纳米银粉、锰矿粉配合羟基磷灰石调节片状石墨烯剂、改性壳聚糖液，通过羟基磷灰石调节片状石墨烯剂、改性壳聚糖液原料之间的协调协配，共同增效，得到的净水材料可实现氨氮、抗菌持久性，以及耐磨机械稳定性的协调改进。技术研发人员：马学林,徐晓华,彭慧受保护的技术使用者：葫芦岛康达环保工贸有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15