CN101234328A

CN101234328A - 改性沸石粉及其原水处理方法

Info

Publication number: CN101234328A
Application number: CNA2008100341706A
Authority: CN
Inventors: 李怀正; 邢绍文; 叶建锋; 朱柏荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2008-08-06

Abstract

一种改性沸石粉及其原水处理方法，所述的改性沸石粉是将天然沸石粉与改性剂混合而成，其中，所述的改性剂为粉末活性炭、硅藻土、煤灰渣、粘土中的一种或多种；再将改性沸石粉投入原水中进行处理。本发明的优点是：所述的改性沸石粉适用于对各种不同水质的原水处理，可高效去除氨氮、有机物等污染物，对酚类污染物也有一定的除去能力，处理污染物种类多，改性沸石粉具有较高的化学活性和生物稳定性，吸附速度快、效率高、无二次污染，改性沸石粉经湿式投料，沉降速度慢、与原水作用时间长，处理后沉淀池污泥的脱水性能更好，便于后处理，沸石粉成本低、制备方法简单，使用方便，降低建造难度和成本，适合于突发性水体的污染事件。

Description

改性沸石粉及其原水处理方法

技术领域

本发明改性沸石粉及其原水处理方法属于环保技术领域，具体涉及一种用于原水处理的改性沸石粉及改性沸石粉用作原水处理的方法。

背景技术

目前，我国的自来水原水所面临的主要问题是原水水质不能完全达到取水水质标准，表现在氨氮高，有机物经常超标，这给自来水厂的正常运行带来了很大的困难。

一般针对原水氨氮微污染水体的处理大多采用生物处理技术和沸石的氨氮吸附及再生技术。沸石是由硅氧、铝氧四面体组成的含水骨架型硅铝酸盐矿物，具有大的细孔体积。近些年来，在去除废水中氨氮以及各种有机污染物方面，沸石的应用较为广泛。天然沸石对氨氮具有很强的离子交换能力，所以常用于去除水中氨氮，沸石粉由于其除氨氮效果好、无二次污染而越来越受到人们的重视。

专利号ZL200410099024.3公开了一种粉末沸石去除原水中氨氮的方法，将粉末沸石与水配成溶液，加上混凝剂后投入原水中进行氨氮处理，其中，所用到的混凝剂为明矾或三氯化铁。

有研究表明，影响沸石粉去除氨氮的主要影响因素有沸石粉粒径、氨氮的初始浓度、沸石粉与污水作用时间、溶液中各种阳离子有机物的浓度以及pH值等。沸石粉吸附氨氮能力的大小与粒径的大小成反比，在一定的粒径范围内沸石粉交换容量与粒径成线性关系，在前述专利中也指出，沸石粉末粒径小，因此吸附氨氮的速度快。另外，通入沸石粉末的同时投加明矾，可以减小混凝絮凝体的沉降时间。

但是该发明也存在不足之处：(1)使用该工艺，仅能对氨氮进行去除，而对其他原水内的污染物，如原水氨氮和有机物、酚类的降低、去除并未提及；(2)该工艺对待处理原水的氨氮浓度，浊度有严格要求，氨氮浓度为1～2mg/L，浊度为5～10ntu，这就使整个工艺的推广应用受到了限制；(3)该发明所采用的混凝剂明矾、三氯化铁都是自来水厂本身就用来处理原水的混凝剂，而去除氨氮主要是靠粉末沸石；(4)采用湿式投加粉末沸石的沉降速度较快，这就使其与污水的作用时间减小，从而影响了去除氨氮的处理效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种在原水水质不达标的情况下，能够同时去除原水中的氨氮、有机物，且对酚类也有一定去除效果，确保原水水质，且操作简便，运行成本低廉，无二次污染的改性沸石粉。

本发明又一要解决的技术问题在于提供一种改性沸石粉的原水处理方法。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种改性沸石粉，由天然沸石粉经改性制成，用于原水处理，所述的改性沸石粉是将天然沸石粉与改性剂混合而成，其中，所述的改性剂为粉末活性炭、硅藻土、煤灰渣、粘土中的一种或多种。

采用本发明的改性沸石粉进行原水处理，不仅可以有效去除原水中的氨氮，还可以去除有机物，另外对酚类污染物也有一定的去除能力，处理污染物的种类大大增加，对原水中氨氮浓度、浊度没有要求，经处理后的原水质量极佳。

另外，经改性沸石粉对原水进行处理，还能使对沉淀池污泥的处理变得更容易。用未经改性的沸石粉进行原水处理，最终污泥很难脱水，不利于污泥的后处理，反观改性沸石粉，最后生成污泥的脱水性能也有所提高。

所述的改性剂与天然沸石粉的配比为5∶1～1∶10，采用人工混合和/或机械混合。

具体的，改性剂与天然沸石粉的配比可以为：5∶1、4.5∶1、4∶1、3.5∶1、3∶1、2.5∶1、2∶1、1.5∶1、1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5、1∶3、1∶3.5、1∶4、1∶4.5、1∶5、1∶5.5、1∶6、1∶6.5、1∶7、1∶7.5、1∶8、1∶8.5、1∶9、1∶9.5、1∶10。

在上述方案的基础上，所述改性沸石粉的粒径为10～400目，粒径优选10～200目。

已知沸石粉吸附氨氮能力的大小与粒径的大小成反比，因此本发明也采用颗粒较小的沸石粉，以保证氨氮的去除效果。

所述的天然沸石粉为斜发沸石、丝光沸石、钙交沸石、毛沸石、菱沸石粉末中的一种或其组合物。

本发明提供一种改性沸石粉的原水处理方法，首先，将沸石粉改性；然后，将改性沸石粉投入原水中，其投加方式包括在管道混合器前投加、在泵前投加或在反应池中投加。

在上述方案的基础上，根据原水污染程度，每降低1mg/L氨氮，所述改性沸石粉的投加量为0.77～1.10kg/m³原水。

具体投加量可以为0.77、0.78、0.80、0.82、0.85、0.88、0.90、0.92、0.95、0.98、1.00、1.02、1.05、1.08、1.10kg/m³原水。

所述改性沸石粉的投加方式是将改性沸石粉与适量水混合的湿式投加，利用喷射装置进行投加。如使用高速喷射装置进行投加。

一般投加沸石粉的过程包括干式投加和湿式投加，其中，干式投加沸石粉容易漂浮在原水表面，起不到吸附氨氮的作用；而湿式投加沸石粉则沉降速度太快，同样也不能与原水充分接触。而采用本发明湿式投加改性沸石粉，具有沉降速度慢的特点，在沉降过程中与原水有充分的作用时间，从而使去除氨氮等污染物的效果提高。

本发明的有益效果是：

1、本发明改性沸石粉可适用于对各种不同水质不达标的原水的处理，可高效去除氨氮、有机物等污染物，对酚类污染物也有一定的除去能力，处理污染物种类多；

2、改性沸石粉具有较高的化学活性和生物稳定性、吸附速度快、效率高、无二次污染等特点；

3、本发明的改性沸石粉经湿式投料，沉降速度慢、与原水作用时间长，从而提高了处理效果；

4、本发明的改性沸石粉进行原水处理，处理后沉淀池产生的污泥脱水性能更好，便于后处理；

5、沸石粉来源广泛，成本低廉，制备方法简单，使用方便，能够有效减少水处理附加设施，从而降低建造难度和成本，适合于突发性水体的污染事件。

具体实施方式

一种改性沸石粉的原水处理方法，用于处理某水厂头部原水，原水依序经取水口、管道混凝器进入反应池，改性沸石粉在取水后进行投加。原水高锰酸盐指数(COD_Mn)为11～12mg/L，平均值为11.4mg/L；氨氮(NH₄ ⁺-N)为3.2～3.8mg/L，平均值为3.5mg/L；挥发酚为0.02～0.05mg/L，平均值为0.027mg/L。

将改性沸石粉投入原水中进行处理，首先，对天然沸石粉进行改性，将天然沸石粉与改性剂粉末如活性炭、硅藻土、煤灰渣、粘土中的一种或二种以上进行混合，改性剂与天然沸石粉的混合比例为1∶2，均匀混合后制成改性沸石粉，改性沸石粉粒径选择200目左右；

再将改性沸石粉与适量水混合进行湿式投加，利用高速喷射装置直接按投加比例在管道混合器前投加，或者在泵前投加，或者在反应池中投加。

通过该沸石粉投加工艺的处理，沉淀后出水中高锰酸盐指数低于10mg/L，氨氮低于1.0mg/L，挥发酚低于0.005mg/L。

Claims

1、一种改性沸石粉，由天然沸石粉经改性制成，用于原水处理，其特征在于：所述的改性沸石粉是将天然沸石粉与改性剂混合而成，其中，所述的改性剂为粉末活性炭、硅藻土、煤灰渣、粘土中的一种或多种。

2、根据权利要求1所述的改性沸石粉，其特征在于：所述的改性剂与天然沸石粉的配比为5∶1～1∶10。

3、根据权利要求1或2所述的改性沸石粉，其特征在于：所述改性沸石粉的粒径为10～400目。

4、根据权利要求1所述的改性沸石粉，其特征在于：所述的天然沸石粉为斜发沸石、丝光沸石、钙交沸石、毛沸石、菱沸石粉末中的一种或其组合物。

5、针对权利要求1所述的改性沸石粉的原水处理方法，首先，将沸石粉改性；然后，将改性沸石粉投入原水中，其投加方式包括在管道混合器前投加、在泵前投加或在反应池中投加，其中，将沸石粉改性的方法是将天然沸石粉与改性剂混合制成改性沸石粉，所述的改性剂为粉末活性炭、硅藻土、煤灰渣、粘土中的一种或多种进行结合。

6、根据权利要求5所述的改性沸石粉的原水处理方法，其特征在于：所述改性沸石粉的投加量为0.77～1.10kg/m³原水。

7、根据权利要求5所述的改性沸石粉的原水处理方法，其特征在于：所述改性沸石粉的投加方式是将改性沸石粉与适量水混合的湿式投加，利用喷射装置进行投加。