一種用于污水處理的微電解填料及其制備方法
【專利摘要】本發明屬于廢水處理領域，尤其是一種用于污水處理的微電解填料及其制備方法。為了克服現有微電解填料使用過程中易板結，反應效率低的不足，本發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，其反應速率快、生產成本低等優點，可適用于多種工業廢水的處理，特別對于高濃度有機廢水的處理效果好，節省了大量運行費用。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明屬于廢水處理領域，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】
[0002] 微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，又稱內電解法。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生1. 2V電位差對廢水進行電解 處理，以達到降解有機污染物的目的。微電解技術特別針對有機物濃度大、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。微電解技術可廣泛應用于：印染、化工、電鍍、制漿造紙、制藥、洗毛、農藥、醬菜、酒精等 各類工業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。這是由于電極反應產生的新生態二價鐵離子 具有較強的還原能力，可使某些有機物的發色基團硝基一N02、亞硝基一N0還原成胺基一 NH2,另胺基類有機物的可生化性也明顯高于硝基類有機物，新生態的二價鐵離子也可使某 些不飽和發色基團（如羧基一C00H、偶氮基-N = N_)的雙鍵打開，使發色基團破壞而除 去色度，使部分難降解環狀和長鏈有機物分解成易生物降解的小分子有機物而提高可生 化性。此外，二價和三價鐵離子是良好的絮凝劑，特別是新生的二價鐵離子具有更高的吸 附-絮凝活性，調節廢水的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 或膠體態的微小顆粒及有機高分子，可進一步降低廢水的色度，同時去除部分有機污染物 質使廢水得到凈化。
[0004] 傳統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）按一定比例物理混合于一箱體內。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，使之在使用過程中容易產生板結現象，進而導 致微電解過程中斷，影響處理效果。
【發明內容】
[0005] 針對上述現有技術的不足，本發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，其反應速率快、生產成本低等優點，可適用于多種工業廢水的處理，特別對于 高濃度有機廢水的處理效果好，節省了大量運行費用。
[0006] 本發明通過下述技術方案實現上述目的的：
[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效率，硅藻土中活性成分以及銅粉可以作為反應的催化 齊IJ，其可以加速鐵碳微電解反應。各組分混合使用，可以大幅度提高微電解反應的反應時間 和反應效率。硅酸鈉可作為粘結劑，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)將準確稱量的組分加入到攪拌機中，充分混勻15min后加入其質量的0. 5-0. 8 倍體積的自來水，攪拌混勻30min后經機械擠壓成型，得到直徑60-90_球形填料；
[0013] (3)將上述球形填料在80-KKTC的條件下水蒸氣養護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灑水進行自然養護，自然養護 3-4次后即得本發明所述的微電解填料。
[0014] 申請人:發現，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污染物發生氧化還原、混凝絮凝等反應，將大分子的有機污染 物降解為小分子物質，可以在較短的時間內，達到降低廢水的CODCr和毒性，提高廢水可生 化性；并且在使用過程中具有反應效率高、不易板結的技術優勢。根據其在廢水處理中的效 果對上述微電解填料的處方進行了優選，其中當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] 本發明還請求保護上述微電解填料的一種應用，即所述微電解填料在廢水處理中 的應用，本發明微電解填料用于工業廢水處理特別是對高濃度的有機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] 本發明公開了一種微電解填料及其制備方法，其具有如下優點：
[0017] 1、本發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保，有效降低了制備過程中地環境污染物。解決 了傳統鐵屑填料易板結，反應后污泥增加的問題。
[0018] 2、本發明所述的微電解填料用于工業廢水處理特別是有機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，反 應后污泥不增加。
[0019] 3、本發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效率，硅藻土中活性成分以及銅粉可以作為反 應的催化劑，其可以加速鐵碳微電解反應。各組分混合使用，可以大幅度提高微電解反應的 反應時間和反應效率。
【具體實施方式】
[0020] 以下將通過具體實施例進一步說明本發明，但本領域技術人員應該理解，本發明 具體實施例并不以任何方式限制本發明。在本發明基礎上任何等同替換均落入本發明的保 護范圍之內。
[0021] 實施例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)將準確稱量的組分加入到攪拌機中，充分混勻15min后加入其質量的0. 5倍體 積的自來水，攪拌混勻30min后經機械擠壓成型，得到直徑60-90_球形填料；
[0026] (3)將上述球形填料在80°C的條件下水蒸氣養護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灑水進行自然養護，自然養護3-4次后 即得本發明所述的微電解填料。
[0027] 實施例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)將準確稱量的組分加入到攪拌機中，充分混勻15min后加入其質量的0. 8倍體 積的自來水，攪拌混勻30min后經機械擠壓成型，得到直徑60-90_球形填料；
[0032] (3)將上述球形填料在100°C的條件下水蒸氣養護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灑水進行自然養護，自然養護3-4次后 即得本發明所述的微電解填料。
[0033] 實施例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)將準確稱量的組分加入到攪拌機中，充分混勻15min后加入其質量的0. 7倍體
【權利要求】
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) 將準確稱量的組分加入到攪拌機中，充分混勻15min后加入其質量的0. 5-0. 8倍體 積的自來水，攪拌混勻30min后經機械擠壓成型，得到直徑60-90_球形填料； (3) 將上述球形填料在80-KKTC的條件下水蒸氣養護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灑水進行自然養護，自然養護3-4次 后即得本發明所述的微電解填料。
5. 權利要求1-3任一所述的微電解填料在廢水處理中的應用。
6. 如權利要求9所述的應用，其特征在于，所述廢水為高濃度的有機廢水。
【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 優先權日:2014年8月5日
【發明者】段希福 申請人:段希福