專利名稱：改性沸石粉及其原水處理方法
技術領域：
本發明改性沸石粉及其原水處理方法屬于環保技術領域，具體涉 及一種用于原水處理的改性沸石粉及改性沸石粉用作原水處理的方 法。
背景技術：
目前，我國的自來水原水所面臨的主要問題是原水水質不能完全 達到取水水質標準，表現在氨氮高，有機物經常超標，這給自來水廠 的正常運行帶來了很大的困難。一般針對原水氨氮微污染水體的處理大多采用生物處理技術和 沸石的氨氮吸附及再生技術。沸石是由硅氧、鋁氧四面體組成的含水 骨架型硅鋁酸鹽礦物，具有大的細孔體積。近些年來，在去除廢水中 氨氮以及各種有機污染物方面，沸石的應用較為廣泛。天然沸石對氨 氮具有很強的離子交換能力，所以常用于去除水中氨氮，沸石粉由于 其除氨氮效果好、無二次污染而越來越受到人們的重視。專利號ZL200410099024.3公開了一種粉末沸石去除原水中氨氮 的方法，將粉末沸石與水配成溶液，加上混凝劑后投入原水中進行氨 氮處理，其中，所用到的混凝劑為明礬或三氯化鐵。有研究表明，影響沸石粉去除氨氮的主要影響因素有沸石粉粒 徑、氨氮的初始濃度、沸石粉與污水作用時間、溶液中各種陽離子有 機物的濃度以及pH值等。沸石粉吸附氨氮能力的大小與粒徑的大小 成反比，在一定的粒徑范圍內沸石粉交換容量與粒徑成線性關系，在前述專利中也指出，沸石粉末粒徑小，因此吸附氨氮的速度快。另外， 通入沸石粉末的同時投加明礬，可以減小混凝絮凝體的沉降時間。但是該發明也存在不足之處(l)使用該工藝，僅能對氨氮進行 去除，而對其他原水內的污染物，如原水氨氮和有機物、酚類的降低、 去除并未提及；(2)該工藝對待處理原水的氨氮濃度，濁度有嚴格要求，氨氮濃度為1 2mg/L，濁度為5 10ntu，這就使整個工藝的推 廣應用受到了限制；(3)該發明所采用的混凝劑明礬、三氯化鐵都是 自來水廠本身就用來處理原水的混凝劑，而去除氨氮主要是靠粉末沸 石；(4)采用濕式投加粉末沸石的沉降速度較快，這就使其與污水的 作用時間減小，從而影響了去除氨氮的處理效果。發明內容本發明所要解決的技術問題在于提供一種在原水水質不達標的 情況下，能夠同時去除原水中的氨氮、有機物，且對酚類也有一定去 除效果，確保原水水質，且操作簡便，運行成本低廉，無二次污染的 改性沸石粉。本發明又一要解決的技術問題在于提供一種改性沸石粉的原水 處理方法。本發明解決上述技術問題所采取的技術方案是 一種改性沸石 粉，由天然沸石粉經改性制成，用于原水處理，所述的改性沸石粉是 將天然沸石粉與改性劑混合而成，其中，所述的改性劑為粉末活性炭、 硅藻土、煤灰渣、粘土中的一種或多種。采用本發明的改性沸石粉進行原水處理，不僅可以有效去除原水 中的氨氮，還可以去除有機物，另外對酚類污染物也有一定的去除能 力，處理污染物的種類大大增加，對原水中氨氮濃度、濁度沒有要求，經處理后的原水質量極佳。另外，經改性沸石粉對原水進行處理，還能使對沉淀池污泥的處 理變得更容易。用未經改性的沸石粉進行原水處理，最終污泥很難脫 水，不利于污泥的后處理，反觀改性沸石粉，最后生成污泥的脫水性 能也有所提高。所述的改性劑與天然沸石粉的配比為5: 1 1: 10，采用人工混 合和/或機械混合。具體的，改性劑與天然沸石粉的配比可以為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。在上述方案的基礎上，所述改性沸石粉的粒徑為10 400目，粒 徑優選10 200目。已知沸石粉吸附氨氮能力的大小與粒徑的大小成反比，因此本發 明也采用顆粒較小的沸石粉，以保證氨氮的去除效果。所述的天然沸石粉為斜發沸石、絲光沸石、鈣交沸石、毛沸石、 菱沸石粉末中的一種或其組合物。本發明提供一種改性沸石粉的原水處理方法，首先，將沸石粉改 性；然后，將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、在泵前投加或在反應池中投加。在上述方案的基礎上，根據原水污染程度，每降低lmg/L氨氮， 所述改性沸石粉的投加量為0. 77 1. 10kg/m3原水。具體投加量可以為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/iri'原水。所述改性沸石粉的投加方式是將改性沸石粉與適量水混合的濕式投加，利用噴射裝置進行投加。如使用高速噴射裝置進行投加。一般投加沸石粉的過程包括干式投加和濕式投加，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；而濕式投加 沸石粉則沉降速度太快，同樣也不能與原水充分接觸。而采用本發明 濕式投加改性沸石粉，具有沉降速度慢的特點，在沉降過程中與原水 有充分的作用時間，從而使去除氨氮等污染物的效果提高。 本發明的有益效果是1、 本發明改性沸石粉可適用于對各種不同水質不達標的原水的處理， 可高效去除氨氮、有機物等污染物，對酚類污染物也有一定的除去能 力，處理污染物種類多；2、 改性沸石粉具有較高的化學活性和生物穩定性、吸附速度快、效 率高、無二次污染等特點；3、 本發明的改性沸石粉經濕式投料，沉降速度慢、與原水作用時間 長，從而提高了處理效果；4、 本發明的改性沸石粉進行原水處理，處理后沉淀池產生的污泥脫 水性能更好，便于后處理；5、 沸石粉來源廣泛，成本低廉，制備方法簡單，使用方便，能夠有 效減少水處理附加設施，從而降低建造難度和成本，適合于突發性水 體的污染事件。
具體實施方式
一種改性沸石粉的原水處理方法，用于處理某水廠頭部原水，原 水依序經取水口、管道混凝器進入反應池，改性沸石粉在取水后進行 投加。原水高錳酸鹽指數(0)仏,,)為11 12rag/L，平均值為11. 4mg/L; 氨氮(NH/-N)為3. 2 3. 8mg/L，平均值為3. 5mg/L;揮發酚為0. 02 0. 05mg/L，平均值為0. 027mg/L。將改性沸石粉投入原水中進行處理，首先，對天然沸石粉進行改 性，將天然沸石粉與改性劑粉末如活性炭、硅藻土、煤灰渣、粘土中的一種或二種以上進行混合，改性劑與天然沸石粉的混合比例為1: 2，均勻混合后制成改性沸石粉，改性沸石粉粒徑選擇200目左右；再將改性沸石粉與適量水混合進行濕式投加，利用高速噴射裝置 直接按投加比例在管道混合器前投加，或者在泵前投加，或者在反應 池中投加。通過該沸石粉投加工藝的處理，沉淀后出水中高錳酸鹽指數低于10mg/L，氨氮低于1.0mg/L，揮發酚低于0. 005mg/L。
權利要求
1、一種改性沸石粉，由天然沸石粉經改性制成，用于原水處理，其特征在于所述的改性沸石粉是將天然沸石粉與改性劑混合而成，其中，所述的改性劑為粉末活性炭、硅藻土、煤灰渣、粘土中的一種或多種。
2、 根據權利要求1所述的改性沸石粉，其特征在于所述的改性劑 與天然沸石粉的配比為5: 1 1: 10。
3、 根據權利要求1或2所述的改性沸石粉，其特征在于所述改性 沸石粉的粒徑為10 400目。
4、 根據權利要求1所述的改性沸石粉，其特征在于所述的天然沸 石粉為斜發沸石、絲光沸石、鈣交沸石、毛沸石、菱沸石粉末中的一 種或其組合物。
5、 針對權利要求1所述的改性沸石粉的原水處理方法，首先，將沸 石粉改性；然后，將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、在泵前投加或在反應池中投加，其中，將沸石粉改性 的方法是將天然沸石粉與改性劑混合制成改性沸石粉，所述的改性劑 為粉末活性炭、硅藻土、煤灰渣、粘土中的一種或多種進行結合。
6、 根據權利要求5所述的改性沸石粉的原水處理方法，其特征在于所述改性沸石粉的投加量為0. 77 1. 10kg/V原水。
7、 根據權利要求5所述的改性沸石粉的原水處理方法，其特征在于所述改性沸石粉的投加方式是將改性沸石粉與適量水混合的濕式投 加，利用噴射裝置進行投加。
全文摘要
一種改性沸石粉及其原水處理方法，所述的改性沸石粉是將天然沸石粉與改性劑混合而成，其中，所述的改性劑為粉末活性炭、硅藻土、煤灰渣、粘土中的一種或多種；再將改性沸石粉投入原水中進行處理。本發明的優點是所述的改性沸石粉適用于對各種不同水質的原水處理，可高效去除氨氮、有機物等污染物，對酚類污染物也有一定的除去能力，處理污染物種類多，改性沸石粉具有較高的化學活性和生物穩定性，吸附速度快、效率高、無二次污染，改性沸石粉經濕式投料，沉降速度慢、與原水作用時間長，處理后沉淀池污泥的脫水性能更好，便于后處理，沸石粉成本低、制備方法簡單，使用方便，降低建造難度和成本，適合于突發性水體的污染事件。
文檔編號C02F1/28GK101234328SQ200810034170
公開日2008年8月6日 申請日期2008年3月3日 優先權日2008年3月3日
發明者葉建鋒, 朱柏榮, 李懷正, 邢紹文 申請人:李懷正;邢紹文;葉建鋒;朱柏榮