一种滤料及其制备方法与应用与流程

本发明涉及水处理，具体而言，涉及一种滤料及其制备方法与应用。

背景技术：

1、在干旱与半干旱区，合理开发利用矿井水资源，将其用于生态植被灌溉，不仅可缓解农林用水紧张问题，而且通过灌溉增加植被覆盖率有利于矿区生态环境的保护，对促进我国西北地区能源基地矿区水资源利用与矿区生态环境保护协调发展具有重要应用价值。受采掘、运输和人为活动的影响，矿井水常含有悬浮物，若不对其进行处理，可能会堵塞灌水设施的滤网、滴头甚至管道。因此，需要对矿井水进行过滤处理以消除其不利影响。

2、过滤作为水处理的常规工艺，通过截留悬浮颗粒、吸附污染物，可以为后续环节带来巨大的便利。生物质炭是有机材料(生物质)在缺氧或者隔绝氧气的环境中经高温热裂解后生成的多孔固体颗粒物质，比表面积大(200-400m2/g)，生物质炭及其各种改性物作为一种重要的净化材料，能有效吸附、去除水体细小颗粒物、重金属等污染物。但生物质炭直接作为水处理滤料存在材料轻浮不易回收利用、吸附性能有待进一步增强等问题。硫酸钙的水合物可通过钙离子沉淀、络合等作用有效絮凝与聚结废水中悬浮物和污染物，在水处理领域也具有广阔的应用前景，但其在水中存在不易回收的缺点，阻碍了它的进一步应用。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种滤料及其制备方法与应用，以解决现有技术中滤料不易回收，并且吸附效果不够好的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种滤料的制备方法，该滤料的制备方法包括如下步骤：

3、s1，对石膏进行预处理，得到石膏粉末；将树枝枝条粉碎，得到生物质材料粉末；

4、s2，将石膏粉末与生物质材料粉末加入水中，混合，得到混合料；

5、s3，将混合料压缩造粒，得到混合料颗粒；

6、s4，对混合料颗粒进行煅烧，得到复合料；

7、s5，将复合料浸入碱液中活化，随后洗涤、干燥，得到滤料。

8、进一步地，s1中，石膏粉末和生物质材料粉末的质量比为(2-8)：(2-8)。

9、进一步地，s1中，石膏粉末和生物质材料粉末的质量比为(2-4)：(6-8)；和/或，预处理为除杂，和/或，粉碎；和/或，树枝枝条为干燥的杨树、槐树、柳树的树枝枝条；和/或，石膏为脱硫石膏、天然石膏中的至少一种。

10、进一步地，上述石膏中，caso4·2h2o的质量分数＞85％，自由水的质量分数＜5％；和/或，石膏粉末的粒径≤0.08mm，生物质材料粉末的粒径≤2mm。

11、进一步地，s3中，混合料颗粒的直径为5-12mm，长度为20-40mm。

12、进一步地，s4中，煅烧在真空条件下进行，煅烧温度为450-550℃，保温时间为3-5h。

13、进一步地，s5中，碱液为碱金属氢氧化物质量分数为1％-3％的碱金属氢氧化物水溶液；活化的条件为：温度80-90℃、时间30-50min。

14、根据本发明的第二方面，提供了一种滤料，滤料的比表面积为6-14m2/g。

15、进一步地，滤料的吸附平均孔径为3.5-5.5nm。

16、根据本发明的第三方面，还提供了一种上述滤料或上述制备方法制得的滤料在水处理中的应用。

17、应用本发明公开的技术方案，对滤料的成分及结构进行选择，可以提高滤料在水中的分散性，易于回收，能够改善矿井水中悬浮物堵塞灌溉设备和管道的情况，有助于提高矿井水资源的开发利用率。

技术特征：

1.一种滤料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述s1中，所述石膏粉末和所述生物质材料粉末的质量比为(2-8)：(2-8)。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述s1中，

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石膏中，caso4·2h2o的质量分数＞85％，自由水的质量分数＜5％；和/或，所述石膏粉末的粒径≤0.08mm，所述生物质材料粉末的粒径为≤2mm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述s3中，所述混合料颗粒的直径为5-12mm，长度为20-40mm。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述s4中，所述煅烧在真空条件下进行，所述煅烧温度为450-550℃，保温时间为3-5h。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述s5中，所述碱液为碱金属氢氧化物质量分数为1％-3％的碱金属氢氧化物水溶液；所述活化的条件为：温度80-90℃、时间30-50min。

8.一种滤料，其特征在于，由权利要求1至7中任一项所述制备方法制得，所述滤料的比表面积为6-14m2/g。

9.根据权利要求8所述的滤料，其特征在于，所述滤料的吸附平均孔径为3.5-5.5nm。

10.一种根据权利要求1至7中任一项所述制备方法制得的滤料或根据权利要求8至9中任一项所述滤料在水处理中的应用。

技术总结本发明公开了一种滤料及其制备方法与应用，涉及水处理技术领域。本发明公开的滤料的制备方法包括如下步骤：S1，对石膏和树枝枝条进行预处理，得到石膏粉末和生物质材料粉末；S2，将石膏粉末和生物质材料粉末混合，得到混合料；S3，压缩造粒；S4，煅烧；S5，使用碱液进行活化，得到滤料。本发明通过对滤料的制备方法进行优化，使得制备的滤料具有良好的截留矿井水悬浮颗粒、吸附污染物、且易回收的特性，为矿井水资源的利用提供了技术支撑。技术研发人员：王建岭,张峰举,张强,乔国伟,王震,李明明,张训浩受保护的技术使用者：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4