CN101816916A - 一种除磷吸附剂制备工艺 - Google Patents

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谢晓琳
孙媛媛
杨涛
陈皓
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Abstract

本发明涉及一种除磷吸附剂的制备工艺，属于废水处理技术领域，除磷吸附剂由膨化剂、Fe2O3和焦炭组成，膨化剂由Fe2O3、焦炭和水组成，膨化剂中的Fe2O3和焦炭的质量比为1∶1；水的质量是Fe2O3和焦炭总质量的1％-2％，膨化剂也可由Fe2O3、焦炭和稻壳粉制备。该吸附剂是一种铁质吸附剂，具有孔隙率高，对磷的吸附能力强的特点，采用本发明在水中可形成无数个原电池，释放出铁离子，吸附含磷化合物，从而在吸附剂上沉积，达到很好的除磷效果。

Description

一种除磷吸附剂制备工艺
一、技术领域
本发明涉及一种除磷吸附剂的制备工艺，属于废水处理技术领域。
二、背景技术
传统生物滤池是使微生物群体附着在滤料上，形成一层生物膜，使其和废水接触而使之净化的方法，该方法具有净化效果好，能耗低，容积负载高，管理简便等优点。但传统生物滤池的滤料对磷不具有吸附作用，而且反应器内也不具备生物除磷的条件，因此传统生物滤池不具备除磷功能。
三、发明内容
本发明针对传统生物滤池不具有除磷功能的问题，提出了一种除磷吸附剂的制备工艺。
本发明中的除磷吸附剂，呈球状，粒径为1cm-4cm，由膨化剂、Fe2O3和焦炭组成，膨化剂占总质量的1/4；膨化剂由Fe2O3、焦炭和水组成，膨化剂中的Fe2O3和焦炭的质量比为1∶1，水的质量是Fe2O3和焦炭总质量的1％-2％。
上述除磷吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备膨化剂：按照质量比1∶1取Fe2O3和焦炭，粉碎混匀成混合物，按混合物总质量的1％-2％加入水，将混合物湿润制成膨化剂；
(2)制备吸附剂：按照质量比2∶7的比例取Fe2O3和焦炭，混合均匀后，与步骤1制备的膨化剂混合，膨化剂用量为Fe2O3和焦炭总质量的1/4，然后在造球机里造球，使球的粒径保持在1-4cm；
(3)将造球机造出球的放入高温炉中烧结，升温速度是60℃/min，在1050-1150℃烧结一小时，自然冷却至常温，即得到多孔铁基的废水处理除磷吸附剂。
在膨化剂制备中，也可加入稻壳粉，Fe2O3、焦炭和稻壳粉按质量比2∶4∶4，粉碎混匀成混合物，按混合物总质量的1％-2％加入水，将混合物湿润制成膨化剂。
上述吸附剂是一种铁质吸附剂，具有孔隙率高，对磷的吸附能力强的特点。投入水中可形成无数个原电池，释放出铁离子，吸附含磷化合物，从而在吸附剂上沉积，达到很好的除磷效果。在此过程中污泥产生量少且不会腐蚀设备。
本发明中的除磷吸附剂具有以下的优点：
(1)可以替代化学除磷，且对重金属(比如砷、铬等)也有一定的去除效果；
(2)在形成原电池的过程中可对水中难降解的物质进行部分降解；
(3)铁离子形成的絮体可吸附水中的污染物；
(4)吸附后的吸附剂可以作为钢铁厂原料，不会形成二次污染。
(5)制作简单，成本低廉，该吸附剂具有较高的硬度，可用于流化床和滤料的吸附剂，也可直接用做填料和滤料。
四、具体实施方式
实施例1
本实施例中的除磷吸附剂采用Fe2O3和焦炭烧结，具体过程是：
(1)制备膨化剂：按照质量比1∶1取Fe2O3和焦炭，混匀成混合物，按该混合物总质量的1％-2％加入水，湿润后做为膨化剂。
(2)制备吸附剂：按质量比2∶7的比例另外取Fe2O3和焦炭，混合均匀后，包裹在湿润的膨化剂上混合均匀，使膨化剂质量占总质量的1/4。然后在造球机里造球。粒径保持在1-4cm，也可根据需要调节粒径的大小。
(3)最后将造出的球移入高温炉中烧结，升温速度60℃/min，在1050-1150℃烧结一小时，自然冷却至常温，即得到多孔铁基的废水处理除磷吸附剂。
实施例2
本实施例中的除磷吸附剂采用Fe2O3、稻壳粉和焦炭烧结，具体过程是：
(1)按质量比2∶4∶4取Fe2O3、焦炭和稻壳粉，粉碎混匀成混合物，按混合物总质量的1％-2％加入水，将混合物湿润制成膨化剂。
(2)制备吸附剂：按质量比2∶7的比例另外取Fe2O3和焦炭，混合均匀后，包裹在湿润的膨化剂上混合均匀，使膨化剂质量占总质量的1/4。然后在造球机里造球。粒径保持在1-4cm，也可根据需要调节粒径的大小。
(3)最后将造出的球移入高温炉中烧结，升温速度60℃/min，在1050-1150℃烧结一小时，自然冷却至常温，即得到多孔铁基的废水处理除磷吸附剂。
使用本发明的除磷吸附剂，可采用生物滤池方式，反应区为圆柱形，分为普通滤料区和除磷吸附剂滤料区，其中上部为普通滤料，下部为除磷吸附剂滤料区。普通滤料的高度为H，填有除磷吸附剂的滤料区高度为h，普通滤料的高度H确定方法按生物滤池COD负荷的80％设计，h采用公式h＝λH确定，其中λ根据废水中含磷量的高低适当选取0.4～0.6。在该滤料区设进料口和出料口，在连续运行24～48小时后，吸附剂吸磷达到饱和，可以将饱和吸附剂从出料口移出，再添加新的除磷吸附剂，完成吸附剂的更新，保证出水水质。
废水进入除磷生物滤池，在除磷吸附剂作用下，含磷有机物被吸附在吸附剂表面。同时吸附剂在水中形成的无数原电池，将废水中的大分子物质降解为小分子物质，对于废水中的大分子物质起到分解的作用，改善了废水的可生化性，实现在好氧状态下生物滤池的除磷功能，为普通滤料区的微生物生长提供了更好的条件。
在连续运行24～48小时后，吸附剂达到饱和，从出料口将饱和吸附剂移出，再从进料口添加新的吸附剂，完成更新，更换滤料时，由于普通滤料区的降解、过滤作用，能最大限度地保持出水水质。移出的饱和吸附剂可以运往炼钢厂作为原料，避免二次污染的形成。

Claims (2)

1.一种除磷吸附剂制备工艺，吸附剂由膨化剂、Fe2O3和焦炭组成，其特征在于膨化剂占总质量的1/4；膨化剂由Fe2O3、焦炭和水组成，膨化剂中的Fe2O3和焦炭的质量比为1∶1，水的质量是Fe2O3和焦炭总质量的1％-2％，该除磷吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备膨化剂：按照质量比1∶1取Fe2O3和焦炭，粉碎混匀成混合物，按混合物总质量的1％-2％加入水，将混合物湿润制成膨化剂；
(2)制备吸附剂：按照质量比2∶7的比例取Fe2O3和焦炭，混合均匀后，与步骤1制备的膨化剂混合，膨化剂用量为Fe2O3和焦炭总质量的1/4，然后在造球机里造球，使球的粒径保持在1-4cm；
(3)将造球机造出球的放入高温炉中烧结，升温速度是60℃/min，在1050-1150℃烧结一小时，自然冷却至常温，即得到多孔铁基的废水处理除磷吸附剂。
2.根据权利要求1所述的一种除磷吸附剂制备工艺，其特征在于在膨化剂制备中，也可加入稻壳粉，Fe2O3、焦炭和稻壳粉按质量比2∶4∶4，粉碎混匀成混合物，按混合物总质量的1％-2％加入水，将混合物湿润制成膨化剂。
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