[發(fā)明專利]一種高效脫色除磷填料及制備方法和脫色除磷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310315294.2
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN104341027A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王長波;陳俊;許光明;呂貞;董陽;施亞棟;陸文濤;劉磊;李珣;仲志鴻
• 申請（專利權(quán)）人: 常州市排水管理處
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F9/06
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 金輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種能高效去除水體中色度并同步降低磷含量的專性填料，屬于污水處理及環(huán)境保護(hù)工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國是一個人均水資源占有量匱乏的國家，僅為世界人均值的1/4，而我國近十幾年的快速發(fā)展，對工業(yè)用水及生活用水需求越來越大，所產(chǎn)生的廢水、污水越來越多，加上某些工廠環(huán)保意識的薄弱，工業(yè)廢水偷排嚴(yán)重及一些生活污水在沒有得到有效處理的情況下，就直接排放，加劇了水生態(tài)環(huán)境的污染。污水回用不僅可以相當(dāng)程度上緩解全國的水資源緊缺狀況，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的大幅度提高，而且還能有效解決污水對環(huán)境的污染問題。總磷含量高，色度大成為污水廠尾水作為再生水回用于城市水體、工業(yè)冷卻水、工業(yè)生產(chǎn)用水或市政雜用水時的限制性因素，因此，如何提高除磷效果，降低色度具有重要的意義。

生物除磷是強(qiáng)化微生物的厭氧釋磷和好氧吸磷過程，培育聚磷菌，通過排放剩余活性污泥從而達(dá)到去除磷的目的。生物除磷是一種相對經(jīng)濟(jì)的方法同時具有去除水中污染物的優(yōu)點(diǎn)，但是該工藝運(yùn)行穩(wěn)定性差，運(yùn)行操作嚴(yán)格，對水中有機(jī)物濃度依賴性強(qiáng)，當(dāng)水中有機(jī)物濃度較低，磷含量較高時，磷的去除率較低，通常只有50%-70%，大多數(shù)污水處理廠的實(shí)際運(yùn)行中往往由于進(jìn)水碳源不足或者進(jìn)水中磷含量過高以及生物脫氮與除磷的矛盾等原因造成生物除磷不穩(wěn)定，處理過程受溫度、陽光、溶解氧等外界因素影響大，因此單一的生物除磷工藝很難穩(wěn)定達(dá)到低于1.0mg/L的國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

傳統(tǒng)化學(xué)除磷是利用藥劑中的高價金屬離子與磷酸鹽結(jié)合成低溶解度的磷酸鹽化合物，使水中的溶解性磷轉(zhuǎn)移至固相，實(shí)際上因整個除磷的化學(xué)反應(yīng)比理論的反應(yīng)表述復(fù)雜得多，又有各種副反應(yīng)，使用鋁鹽的有效pH范圍較窄，故投加的藥劑量要大得多，即mol_投加/mol_去除＞?1；同時值得注意的是經(jīng)用傳統(tǒng)鋁鹽除磷藥劑處理后出水中的鋁含量大幅度增加，可能會造成排放水體中鋁鹽超標(biāo)，對水生生物有一定的毒性，會造成人類的腦損傷；而傳統(tǒng)鐵鹽存在會使出水濁度與色度提高、運(yùn)輸和貯存麻煩、對設(shè)備腐蝕大等缺點(diǎn)。因此如何選擇除磷方式和提高除磷效率是現(xiàn)階段亟待解決的問題。

城市污水一般屬于低濃度有機(jī)廢水，它是由工業(yè)廢水和生活污水組成。工業(yè)廢水一般占城市污水的40-70%，有的城市污水處理廠，在匯集的工業(yè)廢水中含有大量的印染、紡織行業(yè)廢水，這些廢水往往色度很高，在企業(yè)內(nèi)沒有得到很好的脫色處理就大量排入市政管道最終流入污水處理廠，這部分色度物質(zhì)多不可生物降解或者難于降解，因此很難依靠生物方法去除。而隨著污水回用技術(shù)的發(fā)展，污水處理廠出水的色度問題越來越受到重視。我國雖然在脫色劑和除磷劑方面研究較多，但同時具有脫水和除磷功能的填料還為數(shù)不多。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是能克服城市污水再生回用的限制因素，提供一種有效的同步脫色除磷方法。本發(fā)明具有高效同步對污水進(jìn)行脫水和除磷的效果，且使用方便、脫水除磷效果好，處理時間短，綜合成本低，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種高效脫色除磷填料，該填料包括以下化學(xué)成分（重量百分比）：Fe：65～82%，活性炭：10～25%，催化元素：3～10%。

上述技術(shù)方案，該專性填料的組成成分（重量百分比）優(yōu)選包括：Fe：70～78%，活性炭：12～20%，催化元素：5～10%。

上述技術(shù)方案：所述的催化元素為La₂O₃、MgO、SiO₂。

上述技術(shù)方案：所述填料物理參數(shù)包括：比重：1.05t/m³，比表面積：1.35m²/g，孔隙率：65.8%?，物理強(qiáng)度：≥1000kg/cm²。

一種高效同步脫色除磷填料的制備方法，該方法包括以下步驟：將各原料混合后，加入復(fù)合礦化劑，再將此混合物在氧氣氣氛中以5～15℃/min的速率升溫至850～1000℃保持1.5～2.0小時，繼續(xù)升溫至1250～1300℃保持20～40分鐘，最終升溫至1320～1350℃放置0.5～1小時。

上述技術(shù)方案，所述復(fù)合礦化劑由BaCO₃與TiO₂混合組成。

上述技術(shù)方案，所述復(fù)合礦化劑中BaCO₃與TiO₂的重量比為2~2.5:3。

上述技術(shù)方案，所述復(fù)合礦化劑加入量為原料總重量的1.5～4%，使得該填料產(chǎn)生大于50%的微孔結(jié)構(gòu)。