一種以甘蔗渣為原料軟化硬水的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)保技術領域，尤其涉及一種以甘蔗渣為原料軟化硬水的方法。
【背景技術】
[0002] 硬水是指含有高濃度礦物質的水，尤其是鈣和鎂濃度為最高。硬水對人體不會直 接造成危害，但會給生活帶來很多麻煩，硬水洗衣物不僅難洗凈，而且容易掉色，還會使衣 物干結，不再蓬松柔軟；硬水洗浴，硬度離子阻塞毛孔，令皮膚失去光澤和彈性，長期使用會 加速皮膚老化；硬水洗發(fā)，使頭發(fā)變得枯澤，難以梳理，讓頭發(fā)帶上靜電；硬水還會損傷涉 水家電，在使用過程中，硬水會導致其內部管道結垢，導致電器的工作效率降低，容易損壞， 并且耗能增加，使用及維護成本與日俱增。有關報道指出，長期飲用硬水，易引發(fā)各種結石 病，如膽結石、腎結石等。
[0003] 然而,軟水與硬水具有截然不同的特點，軟水可美容、護膚,而且還可有效避免硬 水存在的問題。鑒于此，硬水軟化處理成為必然，目前工業(yè)上硬水軟化的方法主要有沉淀 法、軟水劑、離子交換法、電滲析法、磁化法，這些方法能有效降低硬度，但均具有成本高的 缺點，不宜普遍應用。經檢索，有報道指出，多孔物質(如活性炭、二氧化硅等)可用于來軟化 硬水和凈化污水，但現(xiàn)有技術主要用二氧化硅進行軟化處理，對于更為廉價的材料的研究 尚未報道。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于：提供一種以甘蔗渣為原料軟化硬水的方法，該方法原料低廉， 效果顯著，使用成本很低。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下技術方案：
[0006] 一種以甘蔗渣為原料軟化硬水的方法，包括以下步驟：
[0007] ( 1)甘蔗渣預處理
[0008] 將回收的甘蔗渣進行自然曬干，雙氧水漂白，熱風干燥和微波烘干，使其含水量為 5~8%,然后置于150°C的環(huán)境中烘干3h后,粉碎并過150目篩,再用過量的3~5mol/L氫 氧化鈉溶液浸泡12~14h后，在100~115°C恒溫條件下攪拌3~4h，甘蔗渣細粉被軟化 成糊狀；
[0009] (2)制備微孔凈化板
[0010] 將步驟（1)所制得的糊狀甘蔗渣用水稀釋1倍后，常溫下高速攪拌40~60min，然 后靜置并去其上清液，加入體積百分比為8%~12%的氨水溶液，使收集的固體產物重新渾 濁成糊狀，然后擠壓除水，并用去離子水反復洗滌并擠壓除水，再用乙醇洗滌2~3次，最后 用水沖洗后擠壓成塊狀微孔凈化板；
[0011] (3 )微孔凈化板的改性處理與硬水軟化
[0012] 用體積比為0. 8~1. 2:1的無水乙醇水溶液配制棕櫚酸飽和溶液，將步驟（2)制 備的微孔凈化板浸泡于棕櫚酸飽和溶液60~90分鐘后，取出恒溫烘干，制得改性微孔凈化 板；用改性微孔凈化板過濾水樣，過濾后的水即為軟化后的硬水，改性微孔凈化板采用棕櫚 酸溶液浸泡后可重新用于軟化硬水。
[0013] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0014] 1)采用廉價的甘蔗渣制備微孔凈化板，材料成本低，實現(xiàn)變廢為寶，達到循環(huán)利用 的目的；
[0015] 2)制備過程選用較為溫和的反應條件，過程中不用高溫、高壓，因而有利于工業(yè)化 生產；
[0016] 3)制備出來的微孔凈化板具有連續(xù)網絡結構、孔徑分布和孔徑大小較為均勻，部 分孔徑已達到納米級，具有很強的吸附能力；
[0017] 4)經過改性后的微孔凈化板對溶解在水中的鈣、鎂離子吸附力強，效果明顯；可利 用這種微孔材料作為硬水的過濾材料，有效地對硬水進行軟化，對污水進行過濾凈化。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合具體實例對本發(fā)明的技術方案作進一步說明，但不限制本發(fā)明的權利范 圍。
[0019] 實施例1
[0020] 一種以甘蔗渣為原料軟化硬水的方法，包括以下步驟：
[0021] (1)甘蔗渣預處理
[0022] 將回收的甘蔗渣進行自然曬干，雙氧水漂白，熱風干燥和微波烘干，使其含水量為 5~8%,然后置于150°C的環(huán)境中烘干3h后,粉碎并過150目篩,再用過量的3~5mol/L氫 氧化鈉溶液浸泡12~14h后，在100~115°C恒溫條件下攪拌3~4h，甘蔗渣細粉被軟化 成糊狀；
[0023] 制備微孔凈化板
[0024] 將步驟（1)所制得的糊狀甘蔗渣用水稀釋1倍后，常溫下高速攪拌40~60min，然 后靜置并去其上清液，加入體積百分比為8%~12%的氨水溶液，使收集的固體產物重新渾 濁成糊狀，然后擠壓除水，并用去離子水反復洗滌并擠壓除水，再用乙醇洗滌2~3次，最后 用水沖洗后擠壓成塊狀微孔凈化板；
[0025] (3 )微孔凈化板的改性處理與硬水軟化
[0026] 用體積比為0.8~1.2:1的無水乙醇水溶液配制棕櫚酸飽和溶液，將步驟（2)制 備的微孔凈化板浸泡于棕櫚酸飽和溶液60~90分鐘后，取出恒溫烘干，制得改性微孔凈化 板；用改性微孔凈化板過濾水樣，過濾后的水即為軟化后的硬水，改性微孔凈化板采用棕 櫚酸溶液浸泡后可重新用于軟化硬水。
[0027] 利用上述方法制備的改性微孔凈化板進行試驗，其試驗結果為：
[0028] 用EDTA絡合滴定法測定水中的總硬度，測定方法為：取IOml水樣，加入2mlpH值 為10的NH3-NH4Cl緩沖溶液，混合均勻后，滴加5滴0. 5%鉻黑T的乙醇溶液，搖勻后呈紫紅 色，以0. 102mol/L的EDTA-Na2溶液進行滴定，至溶液由紫紅色變?yōu)樗{色為止，按如下公式 計算總硬度（mg/L，以CaCO3計）：
[0029]X=VXMXIOo. 08/VffX1000
[0030] 其中：V-滴定時EDTA標準溶液消耗體積，ml;
[0031] M-EDTA標準溶液濃度，mol/L;
[0032] Vw-水樣體積，mL;
[0033] 100. 08_CaC03 摩爾質量，g/mol。
[0034] 對不同地區(qū)水樣經改性凈化板處理前后的總硬度進行測定，測定結果見下表1。
[0035] 表1-測定結果
[0036]
[0037] 從上表可以看出，采用本發(fā)明凈化板處理后，水的硬度明顯降低，而且經多次使用 后，凈化板的處理能力有下降趨勢，說明凈化板對鈣鎂離子的吸附能力減弱。
【主權項】
1. 一種以甘蔗渣為原料軟化硬水的方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 甘蔗渣預處理 將回收的甘蔗渣進行自然曬干，雙氧水漂白，熱風干燥和微波烘干，使其含水量為5~ 8%,然后置于150°C的環(huán)境中烘干3h后,粉碎并過150目篩,再用過量的3~5mol/L氫氧化 鈉溶液浸泡12~14h后，在100~115°C恒溫條件下攪拌3~4h，甘蔗渣細粉被軟化成糊 狀； (2) 制備微孔凈化板 將步驟（1)所制得的糊狀甘蔗渣用水稀釋1倍后，常溫下高速攪拌40~60min，然后靜 置并去其上清液，加入體積百分比為8%~12%的氨水溶液，使收集的固體產物重新渾濁成 糊狀，然后擠壓除水，并用去離子水反復洗滌并擠壓除水，再用乙醇洗滌2~3次，最后用水 沖洗后擠壓成塊狀微孔凈化板； (3) 微孔凈化板的改性處理與硬水軟化 用體積比為0. 8~1. 2:1的無水乙醇水溶液配制棕櫚酸飽和溶液，將步驟（2)制備的 微孔凈化板浸泡于棕櫚酸飽和溶液60~90分鐘后，取出恒溫烘干，制得改性微孔凈化板； 用改性微孔凈化板過濾水樣，過濾后的水即為軟化后的硬水，改性微孔凈化板采用棕櫚酸 溶液浸泡后可重新用于軟化硬水。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以甘蔗渣為原料軟化硬水的方法，該方法包括如下步驟：甘蔗渣預處理，以糊狀甘蔗渣為原料制備微孔凈化板，用棕櫚酸溶液對微孔凈化板進行改性處理，以及改性后的微孔凈化板用于處理硬水。本發(fā)明采用甘蔗渣為主要原料，具有成本低，環(huán)保經濟，社會效益和經濟效益高的特點，并且制備的改性凈化板對鈣鎂離子具有很強的吸附性，對硬水的處理效果明顯。
【IPC分類】C02F5/00
【公開號】CN104925963
【申請?zhí)枴緾N201410106259
【發(fā)明人】史莉娟
【申請人】史莉娟
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2014年3月20日