CN102259974B - 磁铁矿-沸石磁性生物载体材料、其制备方法及其应用方法 - Google Patents
磁铁矿-沸石磁性生物载体材料、其制备方法及其应用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102259974B CN102259974B CN2011101349482A CN201110134948A CN102259974B CN 102259974 B CN102259974 B CN 102259974B CN 2011101349482 A CN2011101349482 A CN 2011101349482A CN 201110134948 A CN201110134948 A CN 201110134948A CN 102259974 B CN102259974 B CN 102259974B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetite
- zeolite
- water
- carrier material
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
本发明公开了磁铁矿-沸石磁性生物载体材料、其制备方法及其应用方法，其中磁铁矿-沸石磁性生物载体材料的原料为沸石，磁铁矿和水泥；其制备方法是将沸石和磁铁矿粉碎并过筛，然后添加水泥，混合均匀后加水，造粒成型并常温静置不少于10天，静置过程中不断向所得颗粒表面喷水使颗粒表面保持润湿即得成品。本发明磁性生物载体可以应用于生活污水二级处理水深度处理、工业废水的深度处理和资源化利用、微污染饮用水的深度处理以及城市景观水处理。
Description
一、技术领域
本发明涉及曝气生物滤池填料、其制备方法及其应用，确切地说是磁铁矿-沸石磁性生物载体材料、其制备方法及其应用方法。
二、背景技术
在我国随着城市污水处理率的提高和城市缺水越来越严重，污水资源化的需求越来越迫切。目前的污水回用率不足5％，经济性和安全性是实现污水回用的前提，按照目前处理技术水平和处理方法，污水处理厂二级处理的出水氮磷含量虽然达到了排放标准要求，但直接资源化，还会造成城市景观用水腐化、工业设备管道***腐蚀等问题。因此，二级处理的出水资源化，还需要对二级处理的出水进一步深度脱氮除磷处理。另外，随着湖泊富营养化越来越严重，二级处理的出水深度脱氮除磷也是很迫切的需求。同时，城市景观水体、城市河流都受到不同程度的污染，为了保证水环境质量，也需要进行适当的处理。
生物载体填料是生物滤池必备的材料之一，反冲洗是生物滤池运行必要的步骤。为了降低反冲洗的难度，降低反冲洗的水耗和能耗，普遍采用的方法是降低滤料的表观密度，或者气-水混合反冲洗。但是由于生物滤池中生物膜的增厚、粘连常常使生物滤池滤料结块，反冲洗时不能很好地破坏结块的滤料，导致生物滤池水流短路越来越严重。另外，由于强烈的反冲洗，导致一些滤料表面生物膜过度脱落，致使反冲洗之后一段时间内生物滤池处理出水水质严重变差，需要若干小时后才能恢复正常。
三、发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种价廉、易于制备、使用方便的磁铁矿-沸石磁性生物载体材料、其制备方法及其应用方法。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明磁铁矿-沸石磁性生物载体材料的特点在于其原料按质量百分比构成为：
沸石45-82％，磁铁矿8-15％，水泥10-40％。
本发明磁铁矿-沸石磁性生物载体材料的特点在于：所述磁性生物载体材料的粒径为3-10mm。
本发明磁铁矿-沸石磁性生物载体材料的制备方法的特点在于按以下步骤操作：
将沸石和磁铁矿粉碎并过20-140目筛得粉料，向所得粉料中添加水泥，混合均匀后加水得混合浆料，加水量为所述混合浆料质量的30-60％，将所述混合浆料造粒成型得到粒径3-10mm的粒料，常温静置不少于10天，静置过程中不断向所得颗粒表面喷水使颗粒表面保持润湿即得成品。
本发明磁铁矿-沸石磁性生物载体材料的应用方法的特点在于按以下步骤操作：
将权利要求1或2所述的磁性生物载体材料装填构建曝气生物滤池，在曝气生物滤池上部加设电磁装置，在曝气生物滤池出现堵塞后，通过电磁装置吸引曝气生物滤池内的磁性生物载体并向上提升20-100cm，然后断开电磁装置电流，电磁装置磁性消失后磁性生物载体坠落，并沉入生物滤池，在下落过程中由于颗粒碰撞、水冲击力作用使粘连陶粒分散、生物膜脱落，磁性生物载体重新堆积形成空隙，实现曝气生物滤池再生。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明磁性生物载体材料能够被电磁铁吸引，可以通过电磁装置进行生物载体物料的装运和装卸料。利用本发明磁性生物陶粒构建的曝气生物滤池，在***堵塞后用电磁装置将磁性生物填料提升至一定高度，然后断开电磁装置的电源，磁性生物陶粒在降落过程利用水的冲击使部分老化的生物膜脱落，同时，生物填料互相撞击散落，重新堆积形成再生空隙，回复处理能力。这种方式使生物滤池的滤料间空隙再生不需要反冲洗，***生物处理能力和恢复远比传统陶粒生物滤池堵塞后气-水反冲后的恢复快得多。
2、本发明材料中沸石具有吸附氨氮的功能。通过磁性生物载体材料富集低浓度的氨氮和有机物，提高硝化菌等微生物代谢所需底质浓度，提高硝化反应速率，利用生物硝化作用，实现沸石的动态再生，解决沸石吸附氨氮后再生成本高、操作难度大的问题。
3、本发明由于在曝气生物滤池***中不需要气-水反冲洗，相对于传统的反冲洗生物滤池，生物载体表面生物膜层厚，负载的生物量多，生物膜层中溶氧梯度，使微生物膜内同时存在硝化和反硝化菌，在生物陶粒表面和内部同时发生硝化和反硝化作用，脱氮效果好。
4、本发明制备的生物滤池填料由0.01-0.2mm的粉体颗粒经粘结或低温烧结形成具有强度的生物陶粒颗粒，表面粗糙，孔隙率高，大量开放孔隙存在，孔径0.01-0.1毫米，微生物可以深入生物载体颗粒内部空隙，作为曝气生物滤池填料，微生物负载量大，去除氨氮效率高，占地面积小，处理成本低。
5、本发明原料中铁氧化物具有一定的脱磷作用；磁性生物载体高含铁量及铁还原菌还原释放的微量铁离子可以提高载体负载微生物的代谢活性。
四、附图说明
图1是本发明制备的磁铁矿-沸石磁性生物载体材料的照片。
图2是本发明制备的磁铁矿-沸石磁性生物载体材料扫描电镜照片，从图2可以看出颗粒内部具有10-100微米的空隙。
五、具体实施方式
实施例1：
本实施例中磁铁矿-沸石磁性生物载体材料的原料按质量百分比构成为：
沸石45％，磁铁矿15％，水泥40％。
本实施例中磁铁矿-沸石磁性生物载体材料是按以下步骤制备得到的：
将沸石和磁铁矿粉碎得到20-140目的粉料，向所得粉料中添加水泥，混合均匀后加水得混合浆料，加水量为所述混合浆料质量的30-60％，将所述混合浆料撒入成球盘中造粒成型得到粒径3-5mm的粒料(图1)，常温静置不少于10天，静置过程中不断向所得颗粒表面喷水使颗粒表面保持润湿即得成品。
本实施例制备的磁铁矿-沸石磁性生物载体材料具有强磁性，其磁化率大于4000SI，颗粒强度大于100N，含有10微米到100微米的孔隙。
实施例2：
本实施例中磁铁矿-沸石磁性生物载体材料的原料按质量百分比构成为：
沸石82％，磁铁矿8％，水泥10％。
本实施例磁铁矿-沸石磁性生物载体材料的制备方法同实施例1。
本实施例制备的磁铁矿-沸石磁性生物载体材料具有强磁性，其磁化率大于4000SI，颗粒强度大于100N，含有10微米到100微米的孔隙。
实施例3：
本实施例中磁铁矿-沸石磁性生物载体材料的原料按质量百分比构成为：
沸石60％，磁铁矿10％，水泥30％。
本实施例磁铁矿-沸石磁性生物载体材料的制备方法同实施例1。
本实施例制备的磁铁矿-沸石磁性生物载体材料具有强磁性，其磁化率大于4000SI，颗粒强度大于100N，含有10微米到100微米的孔隙。
将实施例1-3制备的磁性生物载体材料装填入直径30mm、高度2000mm的试验柱，填料有效高度1200mm。配制氨氮浓度20mg/L、COD 50mg/L、磷浓度0.5mg/L的模拟含氮微污染水。在试验柱中接种生活污泥，以配制的氨氮水进水，按气水比3∶1鼓风曝气。用分光光度法检测出水氨氮浓度，TOC检测出水有机物浓度。环境温度25℃，运行10天后出水氨氮和COD浓度稳定，表明颗粒表面形成成熟的生物膜，出水氨氮浓度小于1mg/L，TOC浓度小于25mg/L，氨氮、COD和磷的去除率分别达到90％、50％和97％以上，出水水质达到III类地面水体水质标准，可以作为景观用水。
曝气生物滤池上部加设电磁装置，在曝气生物滤池出现严重堵塞后，通过电磁装置吸引曝气生物滤池内的磁性生物陶粒并向上提升20-100cm，然后断开电磁装置电流，电磁装置磁性消失后磁性陶粒坠落，并沉入曝气生物滤池，在下落过程中由于颗粒碰撞、水冲击力作用使粘连陶粒分散、生物膜脱落，磁性生物陶粒重新堆积形成空隙，从而实现曝气生物滤池再生。
Claims (1)
1.磁铁矿-沸石磁性生物载体材料，其特征在于其原料按质量百分比构成为：
沸石45-82%，磁铁矿8-15%，水泥10-40%；
所述磁性生物载体材料的粒径为3-10mm；
所述磁性生物载体材料的孔径为0.01-0.1毫米。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011101349482A CN102259974B (zh) | 2011-05-24 | 2011-05-24 | 磁铁矿-沸石磁性生物载体材料、其制备方法及其应用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011101349482A CN102259974B (zh) | 2011-05-24 | 2011-05-24 | 磁铁矿-沸石磁性生物载体材料、其制备方法及其应用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102259974A CN102259974A (zh) | 2011-11-30 |
| CN102259974B true CN102259974B (zh) | 2013-07-31 |
Family
ID=45006848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011101349482A Expired - Fee Related CN102259974B (zh) | 2011-05-24 | 2011-05-24 | 磁铁矿-沸石磁性生物载体材料、其制备方法及其应用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102259974B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102531157B (zh) * | 2012-03-02 | 2014-08-06 | 合肥工业大学 | 一种曝气生物滤池填料及其制备方法 |
| CN103359826B (zh) * | 2013-08-08 | 2015-05-06 | 苏州蓝澈环境工程有限公司 | 一种曝气生物滤池 |
| CN110665461B (zh) * | 2019-10-18 | 2022-09-16 | 舟山市润润环保能源科技有限公司 | 一种脱氮除磷吸附剂、脱氮除磷袋和脱氮除磷池及其制备方法 |
| CN111137969B (zh) * | 2020-01-17 | 2022-04-12 | 湖南三友环保科技有限公司 | 生物滤池填料的制备方法和曝气生物滤池 |
| CN111875054B (zh) * | 2020-07-07 | 2021-08-20 | 同济大学 | 一种沸石-磁铁矿复合材料、制备方法及其生物脱氮除磷的使用方法 |
| CN113354076B (zh) * | 2021-01-11 | 2022-10-04 | 南京富磁仪器设备有限公司 | 一种基于磁感热效应的低温低氨氮污水同步亚硝化-Anammox装置及其应用 |
| CN113371826B (zh) * | 2021-01-13 | 2022-10-04 | 南京富磁仪器设备有限公司 | 一种基于磁热效应耦合载体的低温低氨氮污水脱氮装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01194940A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-04 | T Ee C Gijutsu Kagaku Kenkyusho:Kk | 遠赤外線電磁場吸着用連続多孔体 |
| JPH0234580A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-05 | Kansai Eng:Kk | 電磁波発生連続多孔体及びその製造方法 |
| JP3839136B2 (ja) * | 1997-07-02 | 2006-11-01 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 微生物固定化磁性担体、その製造方法及び廃水処理方法 |
| DE10210786A1 (de) * | 2002-03-12 | 2003-10-02 | Bayer Ag | Mischungen aus Adsorbermaterialien |
| CN1199880C (zh) * | 2003-08-13 | 2005-05-04 | 张涉 | 用于污水处理生物膜工艺的复合填料 |
| GB2460064A (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-18 | Maria Catherine Tabiner | A method of forming a permanently magnetic absorbent composite material |
| CN101497021A (zh) * | 2009-01-12 | 2009-08-05 | 济南大学 | 一种免烧型多孔复合沸石滤料及其制备方法 |
| CN101607810B (zh) * | 2009-06-29 | 2012-05-09 | 东北电力大学 | 一种沸石和粉煤灰废水处理复合填料及制备方法 |
-
2011
- 2011-05-24 CN CN2011101349482A patent/CN102259974B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102259974A (zh) | 2011-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102259974B (zh) | 磁铁矿-沸石磁性生物载体材料、其制备方法及其应用方法 | |
| CN102225806A (zh) | 一种磁性生物载体及其制备方法 | |
| Aiyuk et al. | Removal of carbon and nutrients from domestic wastewater using a low investment, integrated treatment concept | |
| CN102531157B (zh) | 一种曝气生物滤池填料及其制备方法 | |
| CN101648745B (zh) | 以污泥为主要原料的磁种填料及其制备方法 | |
| Karthikeyan et al. | Characterization of iron impregnated polyacrylamide catalyst and its application to the treatment of municipal wastewater | |
| CN102849849B (zh) | 一种基于磁性纳米材料强化活性污泥对城市生活污水处理的方法 | |
| Xu et al. | Performance of hydrogel immobilized bioreactors combined with different iron ore wastes for denitrification and removal of copper and lead: Optimization and possible mechanism | |
| CN112441804B (zh) | 一种除磷脱氮型生物滤料制备方法及在一体化农村生活污水处理设备上的应用 | |
| CN108298679A (zh) | 一种低密度脱氮除磷填料及其制备方法 | |
| CN112661231A (zh) | 一种多功能长效复合填料及其制备方法 | |
| CN102603359B (zh) | 粉煤灰生物滤料及其制备方法 | |
| CN103183443A (zh) | 一种利用磁性纳米材料和吸附-氧化-磁凝聚一体化装置的制药废水处理工艺 | |
| Tanaka et al. | Autotrophic denitrification and chemical phosphate removal of agro-industrial wastewater by filtration with granular medium | |
| CN102249402A (zh) | 一种低密度沸石曝气生物滤池填料及其制备方法 | |
| CN114314833A (zh) | 氢氧化镁改性废砖及其制备方法、及其在人工湿地***中的应用 | |
| Yang et al. | Comparison of two modified coal ash ferric-carbon micro-electrolysis ceramic media for pretreatment of tetracycline wastewater | |
| CN110092526B (zh) | 用于处理黄原胶发酵工艺废水的生物制剂 | |
| Han et al. | The characteristics and application of sludge-fly ash ceramic particles (SFCP) as novel filter media | |
| CN106732469A (zh) | 一种磁性吸附除磷剂的制备方法及其制品的再生方法 | |
| CN102311253B (zh) | 一种同步脱氮除磷生物滤池填料及其制备方法 | |
| CN112960846B (zh) | 一种河湖污染底泥/淤泥原位氧化药剂及其制备方法 | |
| Perera et al. | Low-cost treatment method for organic matter and nutrients in landfill leachate | |
| CN110092527B (zh) | 一种处理黄原胶发酵废水的环保工艺 | |
| CN112723523A (zh) | 一种基于复合硫组分无碳源同步脱氮除磷填料及制备方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130731 Termination date: 20210524 |