一種用于污水處理的微電解填料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，尤其是一種用于污水處理的微電解填料及其制備方法。為了克服現(xiàn)有微電解填料使用過程中易板結(jié)，反應(yīng)效率低的不足，本發(fā)明提供一種用于污水處理的微電解填料及其制備方法。該微電解填料由鐵屑、石墨顆粒、焦炭粉、氯化鋁、硅酸鈉、硅藻土、硫酸鈉、高嶺土和銅粉組成，其反應(yīng)速率快、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，可適用于多種工業(yè)廢水的處理，特別對于高濃度有機(jī)廢水的處理效果好，節(jié)省了大量運(yùn)行費(fèi)用。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，尤其是一種用于污水處理的微電解填料及其制備方 法。 -種用于污水處理的微電解填料及其制備方法

【背景技術(shù)】
[0002] 微電解技術(shù)是目前處理高濃度有機(jī)廢水的一種理想工藝，又稱內(nèi)電解法。它是在 不通電的情況下，利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生1. 2V電位差對廢水進(jìn)行電解 處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。微電解技術(shù)特別針對有機(jī)物濃度大、高毒性、高色度、 難生化廢水的處理，可大幅度地降低廢水的色度和C0D，提高B/C比值即提高廢水的可生化 性。微電解技術(shù)可廣泛應(yīng)用于：印染、化工、電鍍、制漿造紙、制藥、洗毛、農(nóng)藥、醬菜、酒精等 各類工業(yè)廢水的處理及處理水回用工程。
[0003] 微電解對色度去除有明顯的效果。這是由于電極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)二價(jià)鐵離子 具有較強(qiáng)的還原能力，可使某些有機(jī)物的發(fā)色基團(tuán)硝基一N02、亞硝基一N0還原成胺基一 NH2,另胺基類有機(jī)物的可生化性也明顯高于硝基類有機(jī)物，新生態(tài)的二價(jià)鐵離子也可使某 些不飽和發(fā)色基團(tuán)（如羧基一C00H、偶氮基-N = N_)的雙鍵打開，使發(fā)色基團(tuán)破壞而除 去色度，使部分難降解環(huán)狀和長鏈有機(jī)物分解成易生物降解的小分子有機(jī)物而提高可生 化性。此外，二價(jià)和三價(jià)鐵離子是良好的絮凝劑，特別是新生的二價(jià)鐵離子具有更高的吸 附-絮凝活性，調(diào)節(jié)廢水的pH值，可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉淀，吸附污水中的懸浮 或膠體態(tài)的微小顆粒及有機(jī)高分子，可進(jìn)一步降低廢水的色度，同時去除部分有機(jī)污染物 質(zhì)使廢水得到凈化。
[0004] 傳統(tǒng)的微電解填料多采用固定式的鐵碳床，即將碎鐵屑和活性炭（或廢剛玉石墨 顆粒等含碳類物質(zhì)）按一定比例物理混合于一箱體內(nèi)。但是，因鐵碳床中的鐵顆粒沒有被 碳顆粒分散均勻，鐵顆粒之間容易生銹板結(jié)，使之在使用過程中容易產(chǎn)生板結(jié)現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo) 致微電解過程中斷，影響處理效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種用于污水處理的微電解填料及其制 備方法。該微電解填料由鐵屑、石墨顆粒、焦炭粉、氯化鋁、硅酸鈉、硅藻土、硫酸鈉、高嶺土 和銅粉組成，其反應(yīng)速率快、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，可適用于多種工業(yè)廢水的處理，特別對于 高濃度有機(jī)廢水的處理效果好，節(jié)省了大量運(yùn)行費(fèi)用。
[0006] 本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的的：
[0007] -種用于污水處理的微電解填料，其由如下重量份的組分制備得到：鐵屑30-40 份，石墨顆粒1〇 _15份，焦炭粉10-25份，氯化錯3_5份，娃酸鈉6_9份，娃澡土 8_10份，硫 酸鈉8-12份，高嶺土 5-9份，銅粉2-5份。
[0008] 上述所述的微電解填料中，石墨顆粒和焦炭粉可以作為碳極，氯化鋁和硫酸鈉的 加入可以提高鐵碳微電解的反應(yīng)效率，硅藻土中活性成分以及銅粉可以作為反應(yīng)的催化 齊IJ，其可以加速鐵碳微電解反應(yīng)。各組分混合使用，可以大幅度提高微電解反應(yīng)的反應(yīng)時間 和反應(yīng)效率。硅酸鈉可作為粘結(jié)劑，便于添料成型。
[0009] 上述所述微電解填料中，所述的鐵屑顆粒直徑為2-5_ ;所述的石墨顆粒、銅粉直 徑為60-80目；所述的焦炭粉直徑為100-160目；所述的硅藻土、高嶺土的直徑為200-220 目。
[0010] 本發(fā)明還提供一種上述污水處理的微電解填料的制備方法，其包括以下步驟：
[0011] (1)將各組分分別烘干過篩，準(zhǔn)確稱取過篩后各組分，分別為鐵屑30-40份，石墨 顆粒10-15份，焦炭粉10-25份，氯化鋁3-5份，硅酸鈉6-9份，硅藻土 8-10份，硫酸鈉8-12 份，高嶺土 5-9份，銅粉2-5份；
[0012] (2)將準(zhǔn)確稱量的組分加入到攪拌機(jī)中，充分混勻15min后加入其質(zhì)量的0. 5-0. 8 倍體積的自來水，攪拌混勻30min后經(jīng)機(jī)械擠壓成型，得到直徑60-90_球形填料；
[0013] (3)將上述球形填料在80-KKTC的條件下水蒸氣養(yǎng)護(hù)15-20min，將球形填料置 于室溫下避光干燥處放置，每隔24小時向球形填料表面均勻?yàn)⑺M(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，自然養(yǎng)護(hù) 3-4次后即得本發(fā)明所述的微電解填料。
[0014] 申請人:發(fā)現(xiàn)，采用上述處方和制備方法制得微電解填料用于廢水處理時，可以與 廢水中的高濃度難降解有機(jī)污染物發(fā)生氧化還原、混凝絮凝等反應(yīng)，將大分子的有機(jī)污染 物降解為小分子物質(zhì)，可以在較短的時間內(nèi)，達(dá)到降低廢水的CODCr和毒性，提高廢水可生 化性；并且在使用過程中具有反應(yīng)效率高、不易板結(jié)的技術(shù)優(yōu)勢。根據(jù)其在廢水處理中的效 果對上述微電解填料的處方進(jìn)行了優(yōu)選，其中當(dāng)其由如下重量份的組分制備得到：鐵屑35 份，石墨顆粒13份，焦炭粉18份，氯化鋁4份，硅酸鈉8份，硅藻土 9份，硫酸鈉10份，高嶺 土 7份，銅粉4份，其使用效果最好。
[0015] 本發(fā)明還請求保護(hù)上述微電解填料的一種應(yīng)用，即所述微電解填料在廢水處理中 的應(yīng)用，本發(fā)明微電解填料用于工業(yè)廢水處理特別是對高濃度的有機(jī)廢水處理時處理效率 高，可以降低廢水的CODCr和毒性，提高廢水可生化性。
[0016] 本發(fā)明公開了一種微電解填料及其制備方法，其具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0017] 1、本發(fā)明所述的微電解填料為免燒型的微電解填料，其制備工藝不僅避免了燒制 填料成本過高的缺陷，而且制備工藝安全環(huán)保，有效降低了制備過程中地環(huán)境污染物。解決 了傳統(tǒng)鐵屑填料易板結(jié)，反應(yīng)后污泥增加的問題。
[0018] 2、本發(fā)明所述的微電解填料用于工業(yè)廢水處理特別是有機(jī)廢水處理時處理效率 高，可以降低廢水的CODCr和毒性，提高廢水可生化性，并且使用過程中填料不易板結(jié)，反 應(yīng)后污泥不增加。
[0019] 3、本發(fā)明所述的微電解填料配方合理，石墨顆粒和焦炭粉可以作為碳極，氯化鋁 和硫酸鈉的加入可以提高鐵碳微電解的反應(yīng)效率，硅藻土中活性成分以及銅粉可以作為反 應(yīng)的催化劑，其可以加速鐵碳微電解反應(yīng)。各組分混合使用，可以大幅度提高微電解反應(yīng)的 反應(yīng)時間和反應(yīng)效率。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下將通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明 具體實(shí)施例并不以任何方式限制本發(fā)明。在本發(fā)明基礎(chǔ)上任何等同替換均落入本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
[0021] 實(shí)施例1 : 一種用于污水處理的微電解填料及其制備方法
[0022] -種用于污水處理的微電解填料，其由如下重量份的組分制備得到：鐵屑30份， 石墨顆粒10份，焦炭粉10份，氯化鋁3份，硅酸鈉6份，硅藻土 8份，硫酸鈉8份，高嶺土 5 份，銅粉2份。其中，所述的鐵屑顆粒直徑為2-5mm;所述的石墨顆粒、銅粉直徑為60-80目； 所述的焦炭粉直徑為100-160目；所述的硅藻土、高嶺土為200-220目。
[0023] 上述所述用于污水處理的微電解填料制備方法，其包括以下步驟：
[0024] (1)將各組分分別烘干過篩，準(zhǔn)確稱取過篩后各組分，分別為鐵屑30份，石墨顆粒 10份，焦炭粉10份，氯化鋁3份，硅酸鈉6份，硅藻土 8份，硫酸鈉8份，高嶺土 5份，銅粉2 份；
[0025] (2)將準(zhǔn)確稱量的組分加入到攪拌機(jī)中，充分混勻15min后加入其質(zhì)量的0. 5倍體 積的自來水，攪拌混勻30min后經(jīng)機(jī)械擠壓成型，得到直徑60-90_球形填料；
[0026] (3)將上述球形填料在80°C的條件下水蒸氣養(yǎng)護(hù)15min，將球形填料置于室溫下 避光干燥處放置，每隔24小時向球形填料表面均勻?yàn)⑺M(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，自然養(yǎng)護(hù)3-4次后 即得本發(fā)明所述的微電解填料。
[0027] 實(shí)施例2 :-種用于污水處理的微電解填料及其制備方法
[0028] -種用于污水處理的微電解填料，其由如下重量份的組分制備得到：鐵屑40份， 石墨顆粒15份，焦炭粉25份，氯化鋁5份，硅酸鈉9份，硅藻土 10份，硫酸鈉12份，高嶺土 9份，銅粉5份。其中，所述的鐵屑顆粒直徑為2-5mm;所述的石墨顆粒、銅粉直徑為60-80 目；所述的焦炭粉直徑為100-160目；所述的硅藻土、高嶺土為200-220目。
[0029] 上述所述用于污水處理的微電解填料制備方法，其包括以下步驟：
[0030] (1)將各組分分別烘干過篩，準(zhǔn)確稱取過篩后各組分，分別為鐵屑40份，石墨顆粒 15份，焦炭粉25份，氯化鋁5份，硅酸鈉9份，硅藻土 10份，硫酸鈉12份，高嶺土 9份，銅粉 5份；
[0031] (2)將準(zhǔn)確稱量的組分加入到攪拌機(jī)中，充分混勻15min后加入其質(zhì)量的0. 8倍體 積的自來水，攪拌混勻30min后經(jīng)機(jī)械擠壓成型，得到直徑60-90_球形填料；
[0032] (3)將上述球形填料在100°C的條件下水蒸氣養(yǎng)護(hù)20min，將球形填料置于室溫下 避光干燥處放置，每隔24小時向球形填料表面均勻?yàn)⑺M(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，自然養(yǎng)護(hù)3-4次后 即得本發(fā)明所述的微電解填料。
[0033] 實(shí)施例3 :-種用于污水處理的微電解填料及其制備方法
[0034] 一種用于污水處理的微電解填料，其由如下重量份的組分制備得到：鐵屑35份， 石墨顆粒13份，焦炭粉18份，氯化鋁4份，硅酸鈉8份，硅藻土 9份，硫酸鈉10份，高嶺土 7份，銅粉4份。其中，所述的鐵屑顆粒直徑為2-5mm ;所述的石墨顆粒、銅粉直徑為60-80 目；所述的焦炭粉直徑為100-160目；所述的硅藻土、高嶺土為200-220目。
[0035] 上述所述用于污水處理的微電解填料制備方法，其包括以下步驟：
[0036] (1)將各組分分別烘干過篩，準(zhǔn)確稱取過篩后各組分，分別為鐵屑35份，石墨顆粒 13份，焦炭粉18份，氯化鋁4份，硅酸鈉8份，硅藻土 9份，硫酸鈉10份，高嶺土 7份，銅粉 4份；
[0037] (2)將準(zhǔn)確稱量的組分加入到攪拌機(jī)中，充分混勻15min后加入其質(zhì)量的0. 7倍體
【權(quán)利要求】
1. 一種用于污水處理的微電解填料，其由如下重量份的組分制備得到：鐵屑30-40份， 石墨顆粒10-15份，焦炭粉10-25份，氯化鋁3-5份，硅酸鈉6-9份，硅藻土 8-10份，硫酸鈉 8-12份，高嶺土 5-9份，銅粉2-5份。
2. 如權(quán)利要求1所述的微電解填料，其特征在于，其由如下重量份的組分制備得到：鐵 屑35份，石墨顆粒13份，焦炭粉18份，氯化鋁4份，硅酸鈉8份，硅藻土 9份，硫酸鈉10份， 高嶺土 7份，銅粉4份。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的微電解填料，其特征在于，所述的鐵屑顆粒直徑為2-5mm ; 所述的石墨顆粒、銅粉直徑為60-80目；所述的焦炭粉直徑為100-160目；所述的硅藻土、 高嶺土的直徑為200-220目。
4. 一種制備權(quán)利要求1-3任一所述微電解填料的制備方法，其包括以下步驟： (1) 將各組分分別烘干過篩，準(zhǔn)確稱取過篩后各組分，分別為鐵屑30-40份，石墨顆粒 10-15份，焦炭粉10-25份，氯化鋁3-5份，硅酸鈉6-9份，硅藻土 8-10份，硫酸鈉8-12份， 高嶺土 5-9份，銅粉2-5份； (2) 將準(zhǔn)確稱量的組分加入到攪拌機(jī)中，充分混勻15min后加入其質(zhì)量的0. 5-0. 8倍體 積的自來水，攪拌混勻30min后經(jīng)機(jī)械擠壓成型，得到直徑60-90_球形填料； (3) 將上述球形填料在80-KKTC的條件下水蒸氣養(yǎng)護(hù)15-20min，將球形填料置于室溫 下避光干燥處放置，每隔24小時向球形填料表面均勻?yàn)⑺M(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，自然養(yǎng)護(hù)3-4次 后即得本發(fā)明所述的微電解填料。
5. 權(quán)利要求1-3任一所述的微電解填料在廢水處理中的應(yīng)用。
6. 如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述廢水為高濃度的有機(jī)廢水。
【文檔編號】C02F1/461GK104108772SQ201410381679
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】段希福 申請人:段希福