[發(fā)明專利]一種脫氮除磷發(fā)泡填料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011431903.7
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112499759B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳繼錫;王永峰;胡大波;季榮;智鎖紅;鄧東陽
• 申請（專利權(quán)）人: 泉州南京大學(xué)環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究院
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C08J9/12;C08L75/06;C08L3/02;C08K13/04;C08K7/26;C08K3/34;C08K5/098;C08K3/26;C08K3/30;C02F101/10
• 代理公司: 泉州市寬勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35229
• 代理人: 廖秀玲

本發(fā)明涉及一種脫氮除磷發(fā)泡填料及其制備方法，脫氮除磷發(fā)泡填料按照重量份數(shù)計，由以下原料組成：聚氨酯20?70份、牡蠣殼粉10?50份、淀粉10?30份、硫鐵礦粉5?20份、滑石粉4?10份、白炭黑2?10份、硬脂酸鋅0.5?2份；脫氮除磷發(fā)泡填料的制備方法將聚氨酯20?70份、牡蠣殼粉10?50份、淀粉10?30份、硫鐵礦粉5?20份、滑石粉4?10份、白炭黑2?10份、硬脂酸鋅0.5?2份熔融共混，通過超臨界發(fā)泡工藝進(jìn)行發(fā)泡制備脫氮除磷發(fā)泡填料，相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明制備的脫氮除磷發(fā)泡填料孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，自養(yǎng)反硝化脫氮以及除磷作用，能深度脫除污水中的氮磷，且產(chǎn)生污泥易于清理，水力停留時間短，長期使用無板結(jié)現(xiàn)象發(fā)生，適合工業(yè)化推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫氮除磷發(fā)泡填料及其制備方法。

背景技術(shù)

近些年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)和城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，大量氮、磷營養(yǎng)鹽，有機物等排入地表水體，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，水功能衰退。低污染水已成為水環(huán)境治理的新難點，雖然經(jīng)過國家重大水專項綜合治理，我國水體污染情況有所好轉(zhuǎn)，但目前水環(huán)境生態(tài)安全形勢仍不容樂觀。

低污染水深度脫氮除磷的核心是硝酸鹽和無機磷的去除。現(xiàn)有技術(shù)中，如專利申請?zhí)枮?01711176392.7的一種污水處理填料、制備方法以及用途，該專利公開的除磷填料通過物理吸附的方式能夠有效的去除污水中的磷，但除磷的同時無法對氮進(jìn)行同步去除；專利201911048309.7公開了一種污水脫氮除磷填料及其制備方法，該方法將鐵粉與碳源進(jìn)行共混后用水泥進(jìn)行成型，通過培養(yǎng)異養(yǎng)反硝化細(xì)菌利用碳源發(fā)生異養(yǎng)反硝化作用去除污水中的NO₃^-，并將污水中的磷元素以磷酸鐵鹽的形式固定，從而達(dá)到同步脫氮除磷的效果。專利申請?zhí)?01810286820.X公開了一種低密度脫氮除磷填料及其制備方法，該方法將鈣、鐵與聚丙烯酸樹脂等材料共混制得脫氮除磷填料，通過與污水中的磷元素生成磷酸鐵和磷酸鈣不溶物，將污水中的磷有效地去除。可以看出，目前現(xiàn)有的專利技術(shù)大多采用“異養(yǎng)反硝化脫氮+化學(xué)沉淀除磷”的思路對污水中的氮磷進(jìn)行去除，異養(yǎng)反硝化脫氮最大缺點是碳源的投加量難以控制，低于要求的投加量會造成硝酸鹽處理不完全，高于投加量則會加大污泥的產(chǎn)生量；其次，化學(xué)沉淀除磷的缺點是將磷固定，還需耗費大量刮泥成本，將其從水中去除。

本發(fā)明專利采用固相自養(yǎng)反硝化將污水中的NO₃^-離子轉(zhuǎn)化為氮氣去除，并將除磷化學(xué)反應(yīng)生成的磷酸鈣和磷酸鐵附著在發(fā)泡填料上，能夠?qū)崿F(xiàn)將水體中的氮磷真正移除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，自養(yǎng)反硝化脫氮以及除磷作用，能深度脫除污水中的氮磷，且產(chǎn)生污泥易于清理，水力停留時間短，適合工業(yè)化推廣的一種脫氮除磷發(fā)泡填料及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案是：

一種脫氮除磷發(fā)泡填料，按照重量份數(shù)計，由以下原料組成：聚氨酯20-70份、牡蠣殼粉10-50份、淀粉10-30份、硫鐵礦粉5-20份、滑石粉4-10份、白炭黑2-10份、硬脂酸鋅0.5-2份；

包括以下步驟：

（1）利用雙螺桿將聚氨酯20-70份、牡蠣殼粉10-50份、淀粉10-30份、硫鐵礦粉5-20份、滑石粉4-10份、白炭黑2-10份、硬脂酸鋅0.5-2份進(jìn)行熔融共混，制得共混物；

（2）采用超臨界釜壓發(fā)泡的方式對共混物進(jìn)行發(fā)泡；具體為：將高壓反應(yīng)釜升溫至180±5℃，將二氧化碳加壓至7-10MPa后通入高壓反應(yīng)釜中，保壓10-20min后，將高壓反應(yīng)釜內(nèi)的壓力瞬間釋放即得到脫氮除磷發(fā)泡填料。

進(jìn)一步改進(jìn)的是：所述的聚氨酯為聚酯型，其硬度為65A，分子量為10-50萬。

進(jìn)一步改進(jìn)的是：所述的硫鐵礦粉、滑石粉、白炭黑和硬脂酸鋅的粒徑目數(shù)均小于400目。