申请日2014.08.05
公开(公告)日2016.01.06
IPC分类号C02F1/461
摘要
本发明属于废水处理领域，尤其是一种用于污水处理的微电解填料及其制备方法。为了克服现有微电解填料使用过程中易板结，反应效率低的不足，本发明提供一种用于污水处理的微电解填料及其制备方法。该微电解填料由铁屑、石墨颗粒、焦炭粉、氯化铝、硅酸钠、硅藻土、硫酸钠、高岭土和铜粉组成，其反应速率快、生产成本低等优点，可适用于多种工业废水的处理，特别对于高浓度有机废水的处理效果好，节省了大量运行费用。
权利要求书
1.一种用于污水处理的微电解填料，其由如下重量份的组分制备得到：铁屑30-40份， 石墨颗粒10-15份，焦炭粉10-25份，氯化铝3-5份，硅酸钠6-9份，硅藻土8-10份，硫 酸钠8-12份，高岭土5-9份，铜粉2-5份;
所述微电解填料的制备方法包括以下步骤：
(1)将各组分分别烘干过筛，准确称取过筛后各组分，分别为铁屑30-40份，石墨颗 粒10-15份，焦炭粉10-25份，氯化铝3-5份，硅酸钠6-9份，硅藻土8-10份，硫酸钠8-12 份，高岭土5-9份，铜粉2-5份;
(2)将准确称量的组分加入到搅拌机中，充分混匀15min后加入其质量的0.5-0.8倍 体积的自来水，搅拌混匀30min后经机械挤压成型，得到直径60-90mm球形填料;
(3)将上述球形填料在80-100℃的条件下水蒸气养护15-20min，将球形填料置于室 温下避光干燥处放置，每隔24小时向球形填料表面均匀洒水进行自然养护，自然养护3-4 次后即得所述的微电解填料。
2.如权利要求1所述的微电解填料，其特征在于，其由如下重量份的组分制备得到： 铁屑35份，石墨颗粒13份，焦炭粉18份，氯化铝4份，硅酸钠8份，硅藻土9份，硫酸 钠10份，高岭土7份，铜粉4份。
3.如权利要求1或2所述的微电解填料，其特征在于，所述的铁屑颗粒直径为2-5mm; 所述的石墨颗粒、铜粉直径为60-80目;所述的焦炭粉直径为100-160目;所述的硅藻土、 高岭土的直径为200-220目。
4.权利要求1-3任一所述的微电解填料在废水处理中的应用。
5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述废水为高浓度的有机废水。
说明书
一种用于污水处理的微电解填料及其制备方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，尤其是一种用于污水处理的微电解填料及其制备方法。
背景技术
微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下，利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。微电解技术特别针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理，可大幅度地降低废水的色度和COD，提高B/C比值即提高废水的可生化性。微电解技术可广泛应用于：印染、化工、电镀、制浆造纸、制药、洗毛、农药、酱菜、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。
微电解对色度去除有明显的效果。这是由于电极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力,可使某些有机物的发色基团硝基—NO2、亚硝基—NO还原成胺基—NH2，另胺基类有机物的可生化性也明显高于硝基类有机物，新生态的二价铁离子也可使某些不饱和发色基团(如羧基—COOH、偶氮基-N=N-)的双键打开，使发色基团破坏而除去色度，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。此外，二价和三价铁离子是良好的絮凝剂，特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性，调节废水的pH值，可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀，吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，可进一步降低废水的色度，同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。
传统的微电解填料多采用固定式的铁碳床，即将碎铁屑和活性炭(或废刚玉石墨颗粒等含碳类物质)按一定比例物理混合于一箱体内。但是，因铁碳床中的铁颗粒没有被碳颗粒分散均匀，铁颗粒之间容易生锈板结，使之在使用过程中容易产生板结现象，进而导致微电解过程中断，影响处理效果。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明公开了一种用于污水处理的微电解填料及其制备方法。该微电解填料由铁屑、石墨颗粒、焦炭粉、氯化铝、硅酸钠、硅藻土、硫酸钠、高岭土和铜粉组成，其反应速率快、生产成本低等优点，可适用于多种工业废水的处理，特别对于高浓度有机废水的处理效果好，节省了大量运行费用。
本发明通过下述技术方案实现上述目的的：
一种用于污水处理的微电解填料，其由如下重量份的组分制备得到：铁屑30-40份，石墨颗粒10-15份，焦炭粉10-25份，氯化铝3-5份，硅酸钠6-9份，硅藻土8-10份，硫酸钠8-12份，高岭土5-9份，铜粉2-5份。
上述所述的微电解填料中，石墨颗粒和焦炭粉可以作为碳极，氯化铝和硫酸钠的加入可以提高铁碳微电解的反应效率，硅藻土中活性成分以及铜粉可以作为反应的催化剂，其可以加速铁碳微电解反应。各组分混合使用，可以大幅度提高微电解反应的反应时间和反应效率。硅酸钠可作为粘结剂，便于添料成型。
上述所述微电解填料中，所述的铁屑颗粒直径为2-5mm;所述的石墨颗粒、铜粉直径为60-80目;所述的焦炭粉直径为100-160目;所述的硅藻土、高岭土的直径为200-220目。
本发明还提供一种上述污水处理的微电解填料的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将各组分分别烘干过筛，准确称取过筛后各组分，分别为铁屑30-40份，石墨颗粒10-15份，焦炭粉10-25份，氯化铝3-5份，硅酸钠6-9份，硅藻土8-10份，硫酸钠8-12份，高岭土5-9份，铜粉2-5份;
(2)将准确称量的组分加入到搅拌机中，充分混匀15min后加入其质量的0.5-0.8倍体积的自来水，搅拌混匀30min后经机械挤压成型，得到直径60-90mm球形填料;
(3)将上述球形填料在80-100℃的条件下水蒸气养护15-20min，将球形填料置于室温下避光干燥处放置，每隔24小时向球形填料表面均匀洒水进行自然养护，自然养护3-4次后即得本发明所述的微电解填料。
申请人发现，采用上述处方和制备方法制得微电解填料用于废水处理时，可以与废水中的高浓度难降解有机污染物发生氧化还原、混凝絮凝等反应，将大分子的有机污染物降解为小分子物质，可以在较短的时间内，达到降低废水的CODCr和毒性，提高废水可生化性;并且在使用过程中具有反应效率高、不易板结的技术优势。根据其在废水处理中的效果对上述微电解填料的处方进行了优选，其中当其由如下重量份的组分制备得到：铁屑35份，石墨颗粒13份，焦炭粉18份，氯化铝4份，硅酸钠8份，硅藻土9份，硫酸钠10份，高岭土7份，铜粉4份，其使用效果最好。
本发明还请求保护上述微电解填料的一种应用，即所述微电解填料在废水处理中的应用，本发明微电解填料用于工业废水处理特别是对高浓度的有机废水处理时处理效率高，可以降低废水的CODCr和毒性，提高废水可生化性。
本发明公开了一种微电解填料及其制备方法，其具有如下优点：
1、本发明所述的微电解填料为免烧型的微电解填料，其制备工艺不仅避免了烧制填料成本过高的缺陷，而且制备工艺安全环保，有效降低了制备过程中地环境污染物。解决了传统铁屑填料易板结，反应后污泥增加的问题。
2、本发明所述的微电解填料用于工业废水处理特别是有机废水处理时处理效率高，可以降低废水的CODCr和毒性，提高废水可生化性，并且使用过程中填料不易板结，反应后污泥不增加。
3、本发明所述的微电解填料配方合理，石墨颗粒和焦炭粉可以作为碳极，氯化铝和硫酸钠的加入可以提高铁碳微电解的反应效率，硅藻土中活性成分以及铜粉可以作为反应的催化剂，其可以加速铁碳微电解反应。各组分混合使用，可以大幅度提高微电解反应的反应时间和反应效率。
