[發明專利]一種銅吸附粉煤灰陶粒的用途

無效

• 申請號: 201210513003.6
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103848495A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 羅雋;諶建宇;龐志華;駱其金;黎京士;林方敏;趙英;黃榮新;李鑫華
• 申請（專利權）人: 環境保護部華南環境科學研究所
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/10;C02F3/32
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

技術領域

本發明屬于水污染控制技術領域，特別涉及一種銅吸附粉煤灰陶粒的用途。

背景技術

水處理陶粒是目前在污水處理中越來越被廣泛應用一類環境功能材料，從以往的研究成果來看，水處理陶粒大部分是作為水處理工程的填料使用，主要用于曝氣生物濾池，人工濕地及水處理濾壩等廢水處理工程中，為上述廢水處理工程的核心材料。陶粒的外觀特征大部分呈圓形或橢圓形球體，用作水污染治理的陶粒其粒徑一般為5～20mm，具有表面粗糙、高強度、輕質和內外表面多孔的基本特點，可承受長期高負荷的水力沖擊，并可為微生物在其表面附著成膜創造良好條件。隨著水處理陶粒研究的日益深入，越來越重視在陶粒的制備過程中賦予其更多的特性，尤其是對特定污染物的去除特性，如脫氮除磷、重金屬吸附、有機污染物脫除功能等，陶粒的研究開發逐漸呈現高效、多功能化的趨勢特點。

傳統陶粒的制造材料大多數是天然的，大部分以粘土和頁巖燒結而成，此類陶粒材料相對易得，制備過程簡單，掛膜效果較佳而被廣泛使用于常規水處理中，但此類陶粒通常功能較為單一，僅具備基本的掛膜功能，而目前污水處理則面臨著污染物種類不斷增加，污水處理復雜程度不斷提高等問題，常規污水處理陶粒已逐漸不能滿足實際污水處理的要求。

隨著天然資源的日益枯竭，以固體廢棄物作為原料制造水處理陶粒成為目前技術發展的主要方向。可用于生產陶粒的固體廢棄物包括：粉煤灰、鋼渣、礦渣、爐渣、河道淤泥、污水處理廠淤泥和生活垃圾焚燒爐渣等。其中，由于粉煤灰的主要成分與粘土成分相似，材料易得，且相對較為安全，目前被認為是制備水處理陶粒的最佳替代材料。目前粉煤灰在我國的產量穩定，年產量約4億噸，利用粉煤灰制造水處理陶粒可同時解決粉煤灰的處置出路問題，是“變廢為寶”一大舉措。

粉煤灰陶粒除具有一般水處理陶粒的特性之外，由于其主要成分粉煤灰成分較為復雜，最大的特點是含有數量較多的金屬氧化物，其化學成分組成使其具備了去除水中其他污染物的潛力。除此之外，由于粉煤灰陶粒的空隙較傳統陶粒要豐富，其對污染物的吸附作用會更加明顯。據現有的研究表明，粉煤灰陶粒主要可通過化學沉淀作用、化學吸附作用、微孔吸附作用及附著微生物的作用去除水中的污染物，包括部分營養性污染物、毒害性污染物等。

用作水污染處理的粉煤灰陶粒通常應具備以下幾個特點：高強度，可承受長時間的水力沖擊；孔容大，孔隙豐富，有利于微生物掛膜，其有利于其對污染物的吸附；以具有自主去除某類污染物的能力為佳，實現陶粒的多功能用途。

傳統陶粒本身一般不具備對污染物的去除能力，用作廢水處理工程填料時主要是作為微生物附著的載體使用。目前國內污水處理出水標準提升，對廢水的脫氮除磷要求越來越普遍，僅使用傳統陶粒對強化廢水污染物去除效果提升有限。為達到更高的處理出水水質要求，對現有廢水處理工程填料進行改進就顯得尤為重要。研究開發多功能陶粒可為曝氣生物濾池、人工濕地及水處理濾壩等廢水處理工程提供關鍵性的技術支持，是指導今后我國升級改造現有廢水處理工程，提升廢水處理脫氮除磷能力的重要基礎性研究。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的不足之處，本發明的目的在于提供一種銅吸附粉煤灰陶粒的用途；該吸附粉煤灰陶粒可直接作為污水處理藥劑用于含銅廢水的處理，或作為填料應用到水污染凈化工程，如曝氣生物濾池，人工濕地及水處理濾壩等，主要用于含銅廢水的處理，有效降低最終處理出水中銅的濃度；該陶粒同時具有高效高強度的特點。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種銅吸附粉煤灰陶粒作為銅去除劑的用途，所述銅吸附粉煤灰陶粒由以下按質量百分比計的組分組成：粉煤灰55%，膨潤土30%，熟石灰10%，自來水5%。

所述粉煤灰的細度為150～200目。

上述銅吸附粉煤灰陶粒按照以下操作步驟制備得到：

（1）混和：將粉煤灰、膨潤土和熟石灰按上述配比稱量，混合攪拌均勻，得到混合原料；

（2）造粒：將混合原料分次加入圓盤造粒機，每次加入0.8~1.0kg混合原料，噴灑霧化后的自來水，每次噴灑40~50ml，進行造粒，直至造粒直徑達到4～6mm，得到粉煤灰陶粒；

（3）干化：在自然條件下將粉煤灰陶粒干化12h；

（4）燒結：以速率10℃/min緩慢升溫至400℃，暫停升溫，保溫預熱35min，然后繼續升溫，升溫速率為10℃/min，升溫至900~950℃后恒溫燒結30min，降溫至室溫，得到銅吸附粉煤灰陶粒。

為了更好地實現本發明，所述步驟（2）中造粒時圓盤造粒機的轉速為40~45rpm。