[發(fā)明專利]一種廢水處理填料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110301760.2
• 申請(qǐng)日: 2011-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102372343A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王魯泉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王魯泉;王美嶺
• 主分類號(hào): C02F1/461
• 分類號(hào): C02F1/461
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 韓百翠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于廢水處理的填料及其制備方法。

背景技術(shù)

20世紀(jì)70年代，蘇聯(lián)科研人員首先把鐵屑和焦碳混合成微電解填料應(yīng)用于印染廢水的處理。該技術(shù)在上世紀(jì)80年代引入我國(guó)，近30年來(lái)，由于該技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、處理成本低、脫色效果好等特點(diǎn)，被應(yīng)用于印染、化工、電鍍、制藥、油田等領(lǐng)域的廢水處理中，尤其對(duì)于高鹽度、高COD、高色度廢水的處理較其他工藝具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

但傳統(tǒng)鐵炭微電解技術(shù)存在諸多問(wèn)題：對(duì)于傳統(tǒng)的鐵炭微電解技術(shù)，鐵碳填料在運(yùn)行中表面會(huì)形成鈍化膜，影響反應(yīng)的進(jìn)行，一般在1-3個(gè)月后，處理效率急劇下降，填料的壽命很短，限制了技術(shù)的應(yīng)用和推廣。而且傳統(tǒng)的鐵炭填料易結(jié)塊、出現(xiàn)溝流等現(xiàn)象，減少了填料與廢水的有效接觸面積，也是傳統(tǒng)技術(shù)處理效率低(COD去除率約15-30％)的一個(gè)重要原因。傳統(tǒng)的鐵炭填料由于不能再生，會(huì)產(chǎn)生大量廢棄鐵泥，影響周邊環(huán)境，也影響了技術(shù)的推廣。最重要的是傳統(tǒng)的鐵碳微電解受應(yīng)用環(huán)境影響較大，一般要求進(jìn)行調(diào)酸處理，且對(duì)相當(dāng)多的毒害有機(jī)物處理效果不明顯。

現(xiàn)在一般的廢水處理方法，包括鐵碳微電解法，其處理廢水的原理都是使廢水中的污染物氧化成無(wú)毒無(wú)害的產(chǎn)物。而印染廢水、制藥廢水、化工廢水、農(nóng)藥廢水之類難降解的廢水中通常包含大量硝基芳香烴類、偶氮類、鹵代烴類化合物和有毒有害重金屬，這些物質(zhì)富含雙鍵、碳雙鍵、強(qiáng)拉電子基團(tuán)、偶氮鍵、苯環(huán)類等分子結(jié)構(gòu)，不易被氧化，但容易被還原，且還原后的產(chǎn)物對(duì)微生物的毒性和抑制性大大減弱，可生物降解性提高。如氯代烴可通過(guò)還原脫氯，硝基苯通過(guò)還原可降解為毒性較小的羥基苯胺等。

上述難降解的廢水中污染物如果能通過(guò)還原技術(shù)處理使其發(fā)生初步分解的話，廢水的可生化性可以大幅度提高，有利于提升廢水生化處理的效率。迄今為止，這方面的研究還比較缺乏，技術(shù)并不成熟。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服傳統(tǒng)的鐵碳微電解填料壽命短、易結(jié)塊、處理效率低和易受環(huán)境影響及產(chǎn)生廢棄料較多的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于廢水處理的廢水處理填料及其制備方法。

本發(fā)明提供的廢水處理填料以多種低電位的納米級(jí)金屬作為陽(yáng)極還原劑，以高電位納米級(jí)金屬和碳作為陰極。所述廢水處理填料的基本原理是陽(yáng)極與陰極構(gòu)成的原電池電化學(xué)反應(yīng)；高電位金屬陰極除擴(kuò)大電位差之外，還具有電催化作用，并為還原提供反應(yīng)界面；而陽(yáng)極的合金與微量雜質(zhì)之間形成多個(gè)短路的微電池系統(tǒng)，可加速陽(yáng)極氧化，另結(jié)合陽(yáng)極離子的絡(luò)合、電子傳遞、物理吸附作用。使所述廢水處理填料填料具有強(qiáng)還原性，對(duì)硝基芳香烴類、偶氮類、鹵代烴類化合物和有毒有害重金屬等廢水中的主要污染物均有較好的還原降解作用。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種廢水處理填料，其特征是，其原料及其重量百分比為，

上述廢水處理填料的各原料均可從市場(chǎng)購(gòu)得，純度要求在98wt％以上。

本發(fā)明還提供一種廢水處理填料的制備方法，步驟如下：

(1)將各組份原料分別粉碎、球磨至10納米-100微米的粉粒，然后按重量百分比均勻混合，最后通過(guò)造粒機(jī)制成粒狀混合物；

(2)然后將粒狀混合物經(jīng)溫度500℃-1000℃燒結(jié)或經(jīng)冷壓成顆粒狀。顆粒形狀為球狀或圓筒狀、方塊狀，或在各種待處理的水裝置中冷壓成需要的相應(yīng)形狀。

所述廢水處理填料填料的使用方法是：將顆粒填料投入廢水處理裝置中(料水比為1∶3-10)，所述廢水處理裝置可以是沸騰床、曝氣流化床、固定床或其他本技術(shù)領(lǐng)域常用的處理裝置，再按該廢水處理裝置的操作方法操作。

本發(fā)明以化學(xué)需氧量(簡(jiǎn)稱為COD)作為衡量水中有機(jī)污染物含量多少的指標(biāo)。化學(xué)需氧量越大，說(shuō)明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。本發(fā)明使用本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)使用的COD測(cè)量?jī)x測(cè)定廢水的COD值。

該填料可以采用美國(guó)陽(yáng)光藥業(yè)公司生產(chǎn)的活性恢復(fù)裝置進(jìn)行活性再生。

本發(fā)明提供的廢水處理填料填料的使用方法既可以作為單獨(dú)的處理方法，又可作為生物法的預(yù)處理方法，如做為預(yù)處理，除可使廢水的生化性得到提高外，還可直接與后續(xù)好氧生物法耦合，富余的鐵離子有利于磷的去除和提高活性污泥的沉降性能或生物膜法的掛膜能力。該方法可以達(dá)到化學(xué)沉淀除磷的效果，還可以通過(guò)還原去除重金屬。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的廢水處理填料填料有以下特點(diǎn)：

(1)反應(yīng)速率快，廢水處理時(shí)間僅需數(shù)分鐘至數(shù)十分鐘；處理量大，料水比為1∶3-10；