[發明專利]一種用于人工濕地的鋁污泥復合填料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810621831.9
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN108996691A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 張瑞斌;潘龍;吳晗;奚道國;趙欣欣;王樂陽;趙旭明;祖白玉;佘文娟;周乃
• 申請（專利權）人: 江蘇龍騰工程設計股份有限公司
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32
• 代理公司: 南京九致知識產權代理事務所(普通合伙) 32307
• 代理人: 嚴巧巧

本發明提供了一種用于人工濕地的鋁污泥復合填料，屬于水處理技術領域，該鋁污泥復合填料的表面為帶有吸附微孔的瓷化層，該瓷化層由鋁污泥包裹在沸石或鋼渣表面并經高溫焙燒形成。本發明還提供了該復合填料的制備方法，經過原料攪拌、造粒、烘干、焙燒等步驟制造而成，所制備的鋁污泥復合填料對污水的N和P去除效果顯著，且填料可長期反復使用，具有成本低，凈化效果好的優點。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，尤其涉及用于人工濕地高濃度含磷廢水凈化的鋁污泥復合填料及其制備方法。

背景技術

隨著我國經濟的迅速發展，小城鎮及工業園區的污水排放量日益增加，而且這些地區較偏遠，配套設施不完善。利用活性污泥、生物膜法等常規處理技術存在建造和運行費用高、工藝復雜、處理出水水質很難達到國家地表水標準等問題；人工濕地以一種新型污水處理技術，因其具有緩沖容量大、管理方便、工藝簡單、投資省、運行費用低、環境效益高等特點，被廣泛應用于小城鎮和農村地區的污水處理中。然而，人工濕地脫氮除磷效率低，易堵塞等特點，限制了其的推廣應用。

人工濕地對磷的去除主要包括植物攝取、基質吸附，其中后者的貢獻最大。傳統的人工濕地系統填料主要是粘土、細沙、小石子、沸石、礫石，由于對磷的吸附性能較低，容易達到吸附飽和，很難長久的滿足人工濕地對磷的去處效果，所以往往運行一段時間的人工濕地出水后磷含量超標。但是，通過重新更換人工濕地填料，會大大增加了處理成本，并且效果往往不夠理想。

鋁污泥是給水處理過程不可避免的副產物，雖然在土木、環境工程領域對其有一些回收利用的嘗試，但仍主要通過填埋處理。與其他工業廢物不同，鋁污泥來源于給水處理，源水中的污染物質主要包括濁度、色度、腐殖質等，沒有有毒物質，因此在國際上鋁污泥并沒有被劃歸有毒有害廢物之列。鋁污泥的主要特點是：簡單易得、鋁離子含量高、量大、可免費使用。因此，自來水廠污泥是一種較為理想的填料前驅體。

中國專利CN201610435425.4公開了一種利用水廠污泥制備同時脫氮除磷吸附劑的方法，包括如下步驟：將脫水鋁污泥風干、研磨篩分、烘干，冷卻后，置于馬弗爐中，于300℃下將鋁污泥焙燒4h，得活化鋁污泥；按比例將粉末活性炭、活化鋁污泥和沸石粉末混合均勻，加入質量濃度為2％-3％的NaOH 100mL，振蕩改性12h后，烘干，取出后自然沉化2h，加入皂土作為粘合劑造粒，并將所得的吸附劑顆粒置于在馬弗爐中，400℃焙燒4h，冷卻后，用去離子水沖洗吸附劑顆粒至中性，105℃烘干2h后，得吸附劑。該發明利用含活性炭鋁污泥和沸石制備同時吸附氮磷的吸附材料，既改善鋁污泥對于水體中氨氮的吸附效果，同時保留其良好的磷酸鹽吸附性能。但是鋁污泥對磷的吸附效率受pH影響很大，pH越大鋁污泥對磷的吸附效果越好，而該吸附劑出水是中性，所以該復合材料對磷的吸附效果一般。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于針對含磷濃度高的廢水，同時自來水廠產生大量的鋁污泥廢棄物未得到充分利用易造成環境負擔，發明一種以鋁污泥為主要原料制作的復合填料制作方法，達到“以廢治廢”目的，并且所制備的復合填料能夠長期反復使用，且不會向環境帶來二次污染。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

用于人工濕地的鋁污泥復合填料，表面為帶有吸附微孔的瓷化層，該瓷化層由鋁污泥包裹在沸石和/或鋼渣表面并經高溫焙燒形成。

優選地，所述鋁污泥復合填料由重量份為40～50份的沸石和/或鋼渣和50～60份的鋁污泥組成。

優選地，所述鋁污泥復合填料粒徑為3-15毫米。

優選地，所述沸石和/或鋼渣由粘結劑粘結成粒徑小于10毫米的顆粒狀。

優選地，所述粘結劑為濃度為8％左右的泡花堿稀釋液。

優選地，所述吸附微孔的比表面積為100-200m²/g，瓷化層的厚度為0.5mm-1mm。