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1、- 考试 - 学资学习网 - 押题 -项目实施工作总结报告一、项目概述聚合物陶瓷滤料、 目前世界上常用于水处理的滤料有砂石、 石英砂类滤料、 比如普遍采用但是存在着一些问题， 滤料等，虽然这几种滤料的净水效果较好， 中性条件下表面带负电荷无烟煤等滤料存在的比表面积有限、 的石英砂、陶粒、随成为广泛研究的热门课题。 或不经济性等。 于是研究人员开发了聚合物滤料， 金属滤具有不同功能的聚合物滤料、 着聚合物加工技术、 生产技术的不断进步， 密度等方面比石英砂滤料等具有较为明显的优这些滤料在强度、 料等不断出现， 锌合金滤料是一种由高纯度的铜、锌两种金属按一定的比例组合而成的势。铜/ 水处理材料，已
2、经被用于生活用水深度净化、 工业给水净化及废水处理等方面。 用铜/锌合金滤料颗粒介质进行水的预处理是一种简单、低耗的方法。对于微滤、超滤、反渗透膜、离子交换树脂、颗粒状活性碳，铜/锌合金滤料颗粒介质能够保护这些昂贵易损的水处理组件不受氯、微生物、结垢影响。此外，铜 /锌合金滤料颗粒介质能去除高达 98%的重金属，如 Pb、Cd、Ce、Ag 、Ar 、Al 、Se、Cu、Hg，另外，借助沉淀在铜 /锌合金滤料颗粒介质上发生的氧化还原反应还可以降低水中碳酸盐、硝酸盐和硫酸盐。然而铜 /锌合金滤料颗粒存在一个明显的缺点，不管是单独使用还是与活性碳颗粒、 碳块等材料共同使用， 都会出现颗粒堵塞设备管道
3、，影响水流的问题， 这就需要工作人员经常清理设备管道， 不但造成大量过滤材料的浪费，还增加了工人的劳动强度，大大提高了维修成本。本项目研究开发了基于微型石英管表面生长氧化还原体的水质净化材料， 属于水体净化处理领域，该材料包括石英玻璃载体和铜 /锌合金滤料颗粒，铜 /锌合金滤料颗粒通过粘合剂均匀粘覆在石英玻璃载体的表面。该水体净化材料和现有的氯和水中的铅、 汞、镍、铬等金属 99%技术相比，不但能保证清除水中高达锌合金滤料颗粒堵塞水处理设备的管道， /离子和化合物，而且有效的避免了铜 降低了工人的劳动强度，降低了设备维修成本。 二、项目技术总结 （一）项目技术原理）进行水处理工作， Redox
4、-还原反应（该水体净化材料通过微电化学氧化锌合金滤料颗粒介质在亚微观尺度上构成无数小的 /在与水接触时，合金中的铜可以清除这种材料在水中具有强大的反应能力和极快的反应速度，原电池系统，的氯和水中溶解的铅、汞、镍、铬等金属离子和化合物，对抑制水中高达 99% 细菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著，被用于预处理、主处理与废水处理设备中。 /锌合金滤料除氯原理a.铜的电 1.1V 的标准电位 +0.34V，两者之间具有，Zn 的标准电位为 -0.76VCu 与水中的有害物质发生相催化铜原子和锌原子构成无数个微小的原电池， 位差，合金滤料除余氯时的Cu-Zn 的氧化还原反应， 从而把有害物质变成无害物
5、质。化学反应式如下：- 2+ 2Cl= ZnZn + Cl 2O = HClO + HClCl+ H 22- 2+ += ZnO + ClZn + 2H+ ClO+ H 2 锌合金滤料除重金属原理铜b./锌合金与重金属离子也会发生氧化还原反应，重金属离子得到电子被还/铜 2+、原并附着在滤料上面，在滤料反冲洗的时候被冲洗掉，铜/锌合金去除 Pb6+ 2+ 的化学反应式如下： Cd、 CrZn/Cu/Pb + Zn(NOCu/Zn + Pb(NO) 2 3 32 Cu/Zn + CdSOZn/Cu/Cd + Zn(NO)2343+ + Zn(NO)Zn/Cu/Cr/CrCu/Zn + KCrO2
6、324（ 2）该水体净化材料包括石英玻璃载体和铜 /锌合金滤料颗粒， 铜/锌合金滤料颗粒通过粘合剂均匀粘覆在石英玻璃载体的表面，有效的避免了铜 /锌合金滤料颗粒堵塞水处理设备的管道，影响水流的问题。(二) 技术路线纳米石英管铜 /锌合金滤料的合成工艺路线如下：石英玻璃载体表面处理：用水或酒精将石英玻璃载体的表面清洗干净，然后用 10%的氢氧化钠溶液或 12%的稀氢氟酸溶液对石英玻璃载体浸泡 4-5 小时，进行表面粗化处理；覆盖粘合剂：将表面处理后的石英玻璃载体放入粘合剂容器中，使石英玻璃载体完全浸入粘合剂中，保证石英玻璃载体的表面被粘合剂充分覆盖；粘覆铜 /锌合金滤料颗粒：将覆盖有粘合剂的石英
7、玻璃载体放入装有铜 / 锌合金滤料颗粒的振荡器中，在振荡的过程中，使得铜 /锌合金滤料颗粒均匀的粘覆在石英玻璃载体表面；烘干：将上述处理后的石英玻璃载体放入烘干箱内，在 100 160温度内烘干 2050 分钟，直到粘合剂成模固化；冷却：然后将石英玻璃载体从烘干箱内取出，冷却至常温；伏电压下进行高压击穿，直到5000 10000颗粒暴露：将石英玻璃载体在锌合金滤料颗粒从粘合剂中暴露出来；或者将石英玻璃载体放入气氛炉中，铜 / 锌合金滤料颗粒完全镶嵌在石英玻璃载直到铜 /在 900 1000温度进行烧结，体上；最后冷却至常温，装入净化水设备使用即可。 （三）结构设计 ，长度 1-1.5cm 石英
8、管为中空毛细管，外径 1.2-1.5mm，壁厚 0.2mm锌合金颗粒由纳米厂家提供， 粒度石英管由专业生产厂家定制， 纳米铜 / 10-20nm。（四）主要试验 、粘合剂的选择及纳米铜锌合金粘附性能试验 1 胶作为粘结剂，对纳米铜锌合金 502 试验方法：选择硅树脂，玻璃胶，滤料进行粘附，表面处理后的石英玻璃载体放入粘合剂容器中， 使石英玻璃载然后将覆盖保证石英玻璃载体的表面被粘合剂充分覆盖； 体完全浸入粘合剂中，锌合金滤料颗粒的振荡器中，在振荡的过 /有粘合剂的石英玻璃载体放入装有铜锌合金滤料颗粒均匀的粘覆在石英玻璃载体表面，最后将石英玻 /程中，使得铜 160温度内烘干 20 50 分钟后
9、从烘干箱内取出，璃载体放入烘干箱，在 100 冷却至常温。试验结果： 502 胶的粘附效果好，但固化后胶的主体硬度较大，易堵塞石英管中空内径，且成膜不均匀，另外， 502 胶有刺激性气味，对水体具有二次污染。玻璃胶粘附效果差，且膜层厚度较大。硅树脂粘结剂效果最佳， 兼具其他胶的优点，成膜厚度小且均匀。2、水质过滤试验取少量纳米石英管铜锌合金滤料于滤壳内，打开进水阀，经三通，分别经过活性炭和纳米石英管铜锌合金滤料进行循环净化处理中度污染的地表 1）：水。净化时间 1h。检测地表水和净化水的水质。 对比结果如下（表普通滤料与纳米石英管铜锌合金滤料处理水质对比表 1 的去除率，高出近（五）技术参数检
10、测项目原水滤料去除率纳米石英管活性炭活性炭纳米石英铜锌合金滤料管铜锌合金滤料,mg/L 余氯1.60.0250.662.5% 98.4%2+ ,mg/L Pb5.00.031.766.0% 99.4%6+ Cr ,mg/L3.90.061.464.1% 98.5%2+ Cd ,mg/L8.50.042.867.1% 99.5%纳米石英管铜锌合金滤料的的去除率明显高于活性炭从表中的数据看，个百分点。 30 2 石英管合金滤料技术参数表 指标名称合金比表面积指标说明外观毛细管状外径0.8-1.2mm内径0.6-1mm2/g 550-800m松密度1.2kg/L（六）产品检测 1检验，符合所规定的对
11、饮用水输配水设备的要求。2 成膜性能检测参照处理后铜锌合金比表面积22.45m/g合金中铜锌质量分数，铜 :55%锌:45%铜锌合金颜色金黄石英管表面纳米膜技术参数表 3 、纳米石英管铜锌合金滤料已通过山东省疾病预防控制中心的安全性 （生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范、成膜性能检测指标名称计划指标说明纳米材料粒径10nm平均膜厚11nm成膜性能级 1GB/T9286-98 测试方法进行2001 级是令人满意的，对于一般用途，前3 级完好无损。试验结果分为0-5 级，0 纳米石英管铜锌合金滤料的成膜性能级为通过。要求评定通过或不通过时，前3 级。为 1 主要生产试验设备 ) (七
12、真空溅射镀膜机 ,烘干炉 ,成球机 ,真空炉水质测试仪器部件检测设备。 三、与国内外同类技术、产品的比较该项目产品的主要竞争者：目前市场上水体净化材料的生产者和经销商。但是该项目与其他同类产品比较所具有的优势：技术产品拥有自主知识产权；铜 /锌合金滤料颗粒通过粘合剂均匀粘覆在石英玻璃载体的表面等关键技术的特征已明显优于背景技术中所述的现有技术；拥有一支水体净化技术的研究、开发、生产队伍；产品生产水质无需进行二次处理，均达到国家、国际健康用水标准；有较强和完备的生产、试验设备。具体产品对比结果如下：表 4 与同类产品的性能对比编号性能 产品项目纳米石英管铜锌合金滤料活性炭1余氯去除率98%以上6
13、2%以上2重金属去除率以上 98%以上 62%3管道堵塞情况无易堵塞4与水有效接触面50% 提高12% 提高积5降低维修成本60%20%四、项目产品市场分析以及经济效益 万元；销售净 1800120 项目投产后，可新增就业岗位个；实现年销售收入 万元；实现销售利润率利润 160720；实现交税总额 88.9%万元。项目产品的目标市场为：（1）城市、农村等家庭饮用水的净化场合； （2）学校饮用水的净化场合；（3）企业饮用水的净化场合；（4）机关饮用水的净化场合；（ 5）重污染地区饮用水的净化场合； （6）存在苦咸或含有高氟、 高砷水质地区的水净化场合。该项目生产投资少、工艺操作简单、生产耗能低、无三废排放。成品效果好、成本低，可用于家庭饮用水处理，也可广泛应用于化工、制药、食品等领域，具有很大的市场推广应用价值。 该技术方案的确定迎合了目前我国广大地区对水质净化的强烈需求， 响应了国家
