專利名稱：沸石活性碳活化處理及其制備應用與再生的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飲用水的水質(zhì)改造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
早在1756年由瑞典礦務專家首先發(fā)現(xiàn)沸石，本世紀五十年代發(fā)現(xiàn)大規(guī)模沉積型沸石礦床以來，隨著對沸石用途方面的深入研究將它變?yōu)楣まr(nóng)業(yè)上一種極有前途的礦物原料，我國從1972年才開始發(fā)現(xiàn)沸石礦于1986年才通過國家司局級科學技術(shù)鑒定而且只限于飼料和水泥的添加劑直到1992年我們和蘭州鐵道學院環(huán)衛(wèi)系李桂榮教授一起研制沸石活化處理水中含氟、鐵、錳等金屬，由鐵道部第一工程局華山環(huán)保設(shè)備廠應用于西北部份車站的除氟，并在鐵道標準設(shè)計93年?？?，期號CN11-2987/U發(fā)表沸石除鐵除錳技術(shù)，封面LH-II型除氟設(shè)備照片。2000年8月至12月在北京把沸石活化技術(shù)(當時技術(shù)并不完善還需要進一步改進)傳教給在北京的孫皓鳴等人應該說孫皓鳴獲得的，經(jīng)我們傳教給的專利技術(shù)到2000年底為止仍然是最好的除氟辦法，克服了其它五種除氟的缺點，但我們遲遲沒報專利是因為這種沸石改性的辦法還不夠完善，存有一定的缺點，如煅燒缺氧煅燒，沸石鐵化等，為此必須進行酸溶液浸泡清洗處理，有的鐵磁化、也不能徹底去除，堿溶液煮沸常見設(shè)備是大鐵鍋也很難離開鐵磁化，鋁鹽明礬再生采用浸泡法，再生不能徹底，因此除氟效果還是不很高，最高每公斤改性改性沸石除氟500毫克左右，同時酸堿的浸泡溶液1％-10％這個范圍太大，1％濃度根本不能起作用，10％濃度又超過8％對設(shè)備造成嚴重腐蝕，腐蝕后對浸泡的沸石產(chǎn)生直接的影響，因此不切實際。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺點我們又進一步研究發(fā)明了沸石活性碳，經(jīng)過九道活化工藝，1、精選經(jīng)過全國性收集調(diào)查并經(jīng)試驗證明只有堿性斜發(fā)灰綠色沸石的性能最好，而且選用0.5-2.5mm顆料的濾料為最好；2、熱化為充氧無金屬煅燒，其特點改變沸石氧的結(jié)構(gòu)，達到陰陽電荷極不平衡，增加吸附能力；3、酸化只用3-5％濃度的酸溶液去除沸石中金屬磁化的問題，并用100-200℃蒸汽汽壓為0.35MPa，在罐內(nèi)汽蒸一定時間，即增強結(jié)構(gòu)的反映，又將沸石孔隙內(nèi)雜物沖洗掉，清洗比較徹底；4、堿化用5％-7％濃度堿溶液同樣用100-200℃高溫蒸汽蒸一定時間，要比煮徹底的多；5、生化用5-7％濃度明礬溶液汽化再生循環(huán)浮度，再生效果非常好，比一般浸泡再生增強2倍左右；6、汽化將活化再生好的沸石活性碳進行專門汽化達到活化沸石活性碳較高程度的活化性能；7、穩(wěn)定性處理主要用酸堿配成試劑用5％濃度再浸泡達到PH值穩(wěn)定在6.5-8.5之間延長使用周期；8、干化采用干噪機快速烘干，要保存一定水分；9、保存水分處理采用塑料袋裝好保持一定溫度和空氣隔開，必免流失水分和被空氣污染。
經(jīng)過活化后的沸石活性碳達到吸附孔隙率每克近500m2的接觸面積，孔隙的直徑達到幾十個微米陰陽離子正負電荷極不平衡，為此活化沸石活性碳做水處理濾料要比最好的活性碳的吸附能力高出幾十倍，同時還具有活性碳沒有的較強的置換能力，可代替上述所有水處理吸附，置換反映處理的優(yōu)點，同時也克服了它們所有的缺點。
特別是和改性沸石比較有突出性質(zhì)更具進步的4點不同的活化處理工藝。
1.無鐵充氧煅燒要比改性沸石煅燒反映充分，因為氧可助燃，沸石主要成份是SiAiO2多連形晶體結(jié)構(gòu)O2為共用邊占有絕對位置而陽離子極不穩(wěn)定氧的變化對沸石結(jié)構(gòu)的改道影響特別大，為此加氧煅燒對改變沸石性質(zhì)是起著很大作用從煅燒設(shè)備制作到無任何金屬接觸沸石，對必免沸石金屬磁化到對下道酸化處理工藝大大減輕負擔，節(jié)省酸溶液省工省料。
2、汽化蒸工藝占大部分工藝，如酸化、堿化、生化等等這樣在處理活化工藝過程中，提高處理溫度加快處理反映，效果比改性沸石處理要提高2倍。
3、再生過程中和處理后沸石都進行汽化并浮動處理不但加速反映，而且對處理后沸石孔隙中的無用雜質(zhì)徹底沖除，使活化后的沸石干干凈凈延長使用周期，增強處理效果，除氟可達到每公斤活化沸石1000mg-1500mg，除鐵可達到3000mg/kg比改性沸石提高1-2倍。
4、增強一道穩(wěn)定處理配制的穩(wěn)定劑能保證IP值工作在6.5-8.5的時間，當IP值下降到6.5時出水水質(zhì)接近處理邊緣值，為此延長處理時間和周期。
雖然活化沸石活性碳的活化技術(shù)要求的高，工藝操作要求精確，但永久性反復再生作用，使用周期長造價低，處理面廣效果好等優(yōu)點。
本發(fā)明采用活化沸石做處理水的材料，活化工藝不同，處理水中的有害物質(zhì)也是不同的，它即可去除水中的氟、鐵、錳、絡、汞、坤化物、硬度、濁度、色度等重金屬及有害于人類的物質(zhì)，也能去除下水中的有害物質(zhì)達到排放標準等污水處理，目前研制三種不同的水處理設(shè)備。
1、小型家庭使用水處理設(shè)備；2、中型用水處理設(shè)備；3、居民小區(qū)用水處理方式。
沸石活性碳的活化處理以除氟工藝為最嚴格設(shè)備技術(shù)性也較強。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；圖2是本發(fā)明工藝部分系統(tǒng)設(shè)備圖。
圖中1自來水閥、2堿溶液池、3堿溶液泵吸水閥門、4堿溶液泵場水閥門、5堿溶液泵、6上一道處理好的三串石輸送堿化罐控制閥、7堿溶液浮動控制閥、8堿處理罐安全閥、9堿罐控制閥、10清洗回水閥門、11壓力表、12循環(huán)閥門、13循環(huán)水泵、14循環(huán)泵揚水閥、15回水閥、16循環(huán)泵吸水閥、17堿罐沸石問再生罐輸送控制閥、18堿化清水池、19自來水閥、20堿化罐、21蒸汽鍋爐、22安全閥、23蒸汽爐控制閥、24汽壓表、25向堿化罐送汽控制閥、26向生化罐送汽閥、27自來水閥、28再生液池、29吸水閥、30生化再生泵、31揚水閥、32揚水閥、33放水閥、34循環(huán)泵揚水閥、35吸水閥、36再生循環(huán)泵、37自來水閥、38壓力表、39安全閥、40再生液控制閥、41循環(huán)泵控制閥、42再生罐控制閥、43輸送沸石閥、44向下道工藝輸送沸石閥、45生化罐、46再生清水池、47堿溶液回放閥、48再生明礬溶液回收閥。
具體實施例方式
用堿化和生化兩道工藝的實施過程說明整個九道工藝的實現(xiàn)程序。堿化和生化兩道工藝實施程序。首先打開上道工藝處理好的沸石輸送閥6，把沸石裝滿堿化罐，是用水加壓來完成的。打開堿溶液泵5、吸水閥3、揚水閥4，把堿溶液打到罐內(nèi)，關(guān)閉閥門9、6、17、12、4，打開蒸汽輸送閥25，向堿化罐內(nèi)送0.35m汽壓，溫度200℃進行汽蒸一定小時，停止放汽，將堿溶液回放閥47打開，把堿溶液放回池內(nèi)，關(guān)閉堿溶液回放閥47、堿溶液泵揚水閥門4、回水閥15，打開清洗回水閥門10、循環(huán)閥門12、循環(huán)泵揚水閥14、堿罐控制閥9、清洗回水閥門10，開動清洗水泵進行循環(huán)清洗，而后再打開汽閥25，加汽沖洗。將池內(nèi)18水放到收回池(沒有畫上)，打開自來水閥19，換成清水，再進行循環(huán)清洗直到IP值降到接近自來水IP值為止，此道工藝基本完成。這時將各閥門關(guān)閉，打開輸送沸石控制閥17、43，打開場水閥12、循環(huán)閥10、放回閥33、水泵揚水閥32，開動泵向堿化罐內(nèi)以高壓打水，將堿罐內(nèi)沸石全部輸送到再生罐45內(nèi)，水從回放閥33流進水池內(nèi)，輸送完畢，打開蒸汽閥42、40，各閥后啟動再生泵30，進行10小時，停止浮動靜止再生24小時，而后打開汽閥26向罐內(nèi)充200℃、0.35mpa汽壓的蒸汽2小時，再用再生泵進行循環(huán)再生10小時，最后用清水泵36清洗10-20分鐘即可，再生工藝完成再照同樣辦法把再生好的沸石送放汽化罐進行汽化，清洗后打開罐的取料孔放出干化、裝袋保水分，運到用戶裝到設(shè)備內(nèi)發(fā)揮活化沸石活性碳的作用。
權(quán)利要求
1.一種沸石活性碳的活化處理及其制備應用與再生，其特征是，制備沸石活性碳的方法包括<1>選擇具有Si、Ai、O2為主要成份的斜發(fā)面料綠沸石，并精選為0.5～2.5mm顆粒；<2>無金屬充氧煅燒，因處理對象不同煅燒溫度不同，除鐵、錳、硬度200-400℃，汞、刊化物、亞綃酸鹽類400-800℃，重金屬氟等800-110℃；<3>酸溶液進行酸化處理，因為煅燒中必負與金屬類接觸為防止少量鐵化存在，用省量酸的濃度處理3～5％；<4>堿化處理采用高溫蒸汽進行蒸煮并汽浮動清洗；<5>再生用5～7％濃度明礬溶液浸泡，高溫蒸汽(100～200℃)汽浮動并循環(huán)再生；<6>汽化貫穿整個活化過程，溫度100-200℃；<7>穩(wěn)定處理，主要采用配制的穩(wěn)定6劑，提高HP值，保持8.0左右；<8>干化、不能自然干，必須采用烘干機快速烘干達到不濕、不干保存一定水份即可；<9>保存水份處理后立即裝塑料袋并封好，與空氣隔絕，必免污染有變化。
全文摘要
沸石活性碳活化處理及其制備應用與再生，涉及飲用水的水質(zhì)改造領(lǐng)域。本發(fā)明以降低水中的鐵、錳等重金屬的方法，其再生的方法有九道活化工藝。1.精選，選擇堿性斜發(fā)灰綠沸石，達到0.5－2.5mm粒徑。2.熱化，選好的沸石用無金屬充氧煅燒爐煅燒。3.酸化，煅燒后的沸石用濃度較小的酸溶液汽浮處理。4.堿化，沸石放到罐里用堿溶液高溫汽蒸后清洗好。5.生化，鋁鹽明礬溶液浸泡，汽沸循環(huán)浮動再生。6.汽化，將再生后的沸石再一次高溫氣沸清洗。7.穩(wěn)定性處理，配制好的穩(wěn)定劑對處理好的沸石進行浸泡，提高pH值。8.干化，處理好的沸石進行快速干燥。9.保存水分處理，用塑料袋裝好、封好，保存濕度，并與空氣隔絕，避免空氣污染。
文檔編號B01J20/16GK1623652SQ20031011705
公開日2005年6月8日 申請日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月5日
發(fā)明者戴福才, 高顯會, 陶長順, 朱長令, 馬春民 申請人:戴福才, 高顯會, 陶長順, 朱長令, 馬春民