公布日：2022.04.29
申请日：2022.01.25
分类号：B01J20/20(2006.01)I;B01J20/28(2006.01)I;B01J20/30(2006.01)I;C02F3/00(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;
C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种污水脱氮除磷填料，包括以下重量份数的原料：沸石5‑10份、煤气化渣20‑30份、粉煤灰25‑35份、水泥20‑30份、石灰3‑5份、减水剂0.2‑0.4份、水7‑10份、发气剂0.1‑0.3份。本发明制备的填料采用沸石、煤气化渣、粉煤灰、水泥、石灰和水等为主要原料，经养护工艺制成的多孔材料，可广泛用于人工湿地、生物滤床等水处理设施，生产成本低、污染物去除能力强、脱氮除磷效果好。
权利要求书
1.一种污水脱氮除磷填料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：沸石5-10份、煤气化渣20-30份、粉煤灰25-35份、水泥20-30份、石灰3-5份、减水剂0.2-0.4份、水7-10份、发气剂0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述的一种污水脱氮除磷填料，其特征在于，所述填料中各个原料的粒径粉碎至10-30mm。
3.根据权利要求1所述的一种污水脱氮除磷填料，其特征在于，所述填料的比表面积为(10-30)×104cm2/g，密度为1.05-1.70g/cm3，堆积密度为0.60-0.75g/cm3。
4.根据权利要求1所述的一种污水脱氮除磷填料，其特征在于，所述填料的氨氮吸附容量为10.5-12.5mgNH3-N/g和磷吸附容量为12.25-14.59mgP/g。
5.根据权利要求1所述的一种污水脱氮除磷填料，其特征在于，所述填料还包括珊瑚礁，珊瑚礁的份数为10-30份。
6.根据权利要求2所述的一种污水脱氮除磷填料，其特征在于，所述珊瑚礁经过高吸附性微粒的高速混合后，使高吸附性微粒进行充分填充珊瑚礁的空隙，得到处理后的珊瑚礁。
7.根据权利要求6所述的一种污水脱氮除磷填料，其特征在于，所述高吸附性微粒为活性炭粉，所述高速混合是将珊瑚礁碎成1-5cm的小颗粒后，和活性炭粉一起至于混料灌中，并在混料灌中转动的时候向混料罐中鼓风，风压为1000-2000Pa,使活性炭粉在混料灌内自由运动渗入混料灌中。
8.如权利要求1-7所述的一种污水脱氮除磷填料的制备方法，其特征在于，操作步骤如下：将原料按配方比例计量后搅拌均匀制成料浆，将料浆经输送泵到模具中，经静停初凝8-12h后形成大量均匀而细小气孔的脱氮除磷填料，而后对胚体进行切割，制成均匀颗粒。
9.一种使用如权利要求1-7所述填料的装置，其特征在于：包括污水池、栅格井、生化一体化设备和生物滤床设备，所述污水池的底部连通栅格井的进水口，所述栅格井内设有栅格，该栅格井的出水口连通生化一体化设备的进水口，所述生化一体化设备的出水口连通生物滤床设备的进水口，该生物滤床设备的进水口设置在顶部靠近中心处，所述生物滤床设备包括旋转层和螺旋滤层，所述旋转层位于生物滤床设备的中心处且顶部设有电机，所述螺旋滤层为圆环状围绕在旋转层外，且该旋转层和螺旋滤层内均填满填料。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种污水脱氮除磷填料及其制备方法，该填料采用沸石、煤气化渣、粉煤灰、水泥、石灰和水等为主要原料，经养护工艺制成的多孔材料，可广泛用于人工湿地、生物滤床等水处理设施，生产成本低、污染物去除能力强、脱氮除磷效果好。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种污水脱氮除磷填料，包括以下重量份数的原料：沸石5-10份、煤气化渣20-30份、粉煤灰25-35份、水泥20-30份、石灰3-5份、减水剂0.2-0.4份、水7-10份、发气剂0.1-0.3份。
进一步地，所述填料中各个原料的粒径粉碎至10-30mm。
进一步地，所述填料的比表面积为(10-30)×104cm2/g，密度为1.05-1.70g/cm3，堆积密度为0.60-0.75g/cm3
进一步地，所述填料的氨氮吸附容量为10.5-12.5mgNH3-N/g和磷吸附容量为12.25-14.59mgP/g。
进一步地，所述填料还包括珊瑚礁，珊瑚礁的份数为10-30份。
进一步地，所述珊瑚礁经过高吸附性微粒的高速混合后，使高吸附性微粒进行充分填充珊瑚礁的空隙，得到处理后的珊瑚礁。
进一步地，所述高吸附性微粒为活性炭粉，所述高速混合是将珊瑚礁碎成1-5cm的小颗粒后，和活性炭粉一起至于混料灌中，并在混料灌中转动的时候向混料罐中鼓风，风压为1000-2000Pa,使活性炭粉在混料灌内自由运动渗入混料灌中。
如上述的一种污水脱氮除磷填料的制备方法，操作步骤如下：将原料按配方比例计量后搅拌均匀制成料浆，将料浆经输送泵到模具中，经静停初凝8-12h后形成大量均匀而细小气孔的脱氮除磷填料，而后对胚体进行切割，制成均匀颗粒。
一种使用上述填料的装置，包括污水池、栅格井、生化一体化设备和生物滤床设备，所述污水池的底部连通栅格井的进水口，所述栅格井内设有栅格，该栅格井的出水口连通生化一体化设备的进水口，所述生化一体化设备的出水口连通生物滤床设备的进水口，该生物滤床设备的进水口设置在顶部靠近中心处，所述生物滤床设备包括旋转层和螺旋滤层，所述旋转层位于生物滤床设备的中心处且顶部设有电机，所述螺旋滤层为圆环状围绕在旋转层外，且该旋转层和螺旋滤层内均填满填料。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明的填料由于含有大量均匀而细小的气孔，大大增加了填料的比表面积，利于微生物生长，污染物的吸附、过滤与截留等。
2、本发明制备的填料堆积空隙率大，可达43.6％，可提供足够的空隙来进行充分的生化反应；填料容重相对较小，装填容易，可极大减少人工操作强度，降低使用成本。
3、本发明充分利用煤气化渣本身特有的理化性质，增加填料中碳组分的吸附活性，变废为宝，提高煤炭资源的综合利用效率，得到机械强度好和吸附性能强的脱氮除磷填料。
4、本发明的填料生产周期短，机械化程度高，生产成本低。
5、本发明污水处理效果好，可高效去除有机污染物、降低色度，可确保废水处理后稳定达标排放。
6、本发明的填料克服了传统填料对污水中氨氮和磷去除率低的问题，满足了污水处理中氨氮和磷的达标排放要求。
7、本发明的填料加入浸入活性炭的珊瑚礁有利于增加填料的过滤吸附作用，将污水中的污浊物充分吸附。
8、本发明的装置中污水从旋转层向下流动时，污水穿过填料中的缝隙，加入污水向外侧流动，同时在填料表面形成生物膜，在生物膜上附着各种微生物，吸附分解污水中的有机物。
（发明人：孙鑫;徐芝芬;韦春满;李金城;覃雪云）
