[发明专利]一种用于人工湿地的铝污泥复合填料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于人工湿地的铝污泥复合填料，属于水处理技术领域，该铝污泥复合填料的表面为带有吸附微孔的瓷化层，该瓷化层由铝污泥包裹在沸石或钢渣表面并经高温焙烧形成。本发明还提供了该复合填料的制备方法，经过原料搅拌、造粒、烘干、焙烧等步骤制造而成，所制备的铝污泥复合填料对污水的N和P去除效果显著，且填料可长期反复使用，具有成本低，净化效果好的优点。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及用于人工湿地高浓度含磷废水净化的铝污泥复合填料及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的迅速发展，小城镇及工业园区的污水排放量日益增加，而且这些地区较偏远，配套设施不完善。利用活性污泥、生物膜法等常规处理技术存在建造和运行费用高、工艺复杂、处理出水水质很难达到国家地表水标准等问题；人工湿地以一种新型污水处理技术，因其具有缓冲容量大、管理方便、工艺简单、投资省、运行费用低、环境效益高等特点，被广泛应用于小城镇和农村地区的污水处理中。然而，人工湿地脱氮除磷效率低，易堵塞等特点，限制了其的推广应用。

人工湿地对磷的去除主要包括植物摄取、基质吸附，其中后者的贡献最大。传统的人工湿地系统填料主要是粘土、细沙、小石子、沸石、砾石，由于对磷的吸附性能较低，容易达到吸附饱和，很难长久的满足人工湿地对磷的去处效果，所以往往运行一段时间的人工湿地出水后磷含量超标。但是，通过重新更换人工湿地填料，会大大增加了处理成本，并且效果往往不够理想。

铝污泥是给水处理过程不可避免的副产物，虽然在土木、环境工程领域对其有一些回收利用的尝试，但仍主要通过填埋处理。与其他工业废物不同，铝污泥来源于给水处理，源水中的污染物质主要包括浊度、色度、腐殖质等，没有有毒物质，因此在国际上铝污泥并没有被划归有毒有害废物之列。铝污泥的主要特点是：简单易得、铝离子含量高、量大、可免费使用。因此，自来水厂污泥是一种较为理想的填料前驱体。

中国专利CN201610435425.4公开了一种利用水厂污泥制备同时脱氮除磷吸附剂的方法，包括如下步骤：将脱水铝污泥风干、研磨筛分、烘干，冷却后，置于马弗炉中，于300℃下将铝污泥焙烧4h，得活化铝污泥；按比例将粉末活性炭、活化铝污泥和沸石粉末混合均匀，加入质量浓度为2％-3％的NaOH 100mL，振荡改性12h后，烘干，取出后自然沉化2h，加入皂土作为粘合剂造粒，并将所得的吸附剂颗粒置于在马弗炉中，400℃焙烧4h，冷却后，用去离子水冲洗吸附剂颗粒至中性，105℃烘干2h后，得吸附剂。该发明利用含活性炭铝污泥和沸石制备同时吸附氮磷的吸附材料，既改善铝污泥对于水体中氨氮的吸附效果，同时保留其良好的磷酸盐吸附性能。但是铝污泥对磷的吸附效率受pH影响很大，pH越大铝污泥对磷的吸附效果越好，而该吸附剂出水是中性，所以该复合材料对磷的吸附效果一般。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对含磷浓度高的废水，同时自来水厂产生大量的铝污泥废弃物未得到充分利用易造成环境负担，发明一种以铝污泥为主要原料制作的复合填料制作方法，达到“以废治废”目的，并且所制备的复合填料能够长期反复使用，且不会向环境带来二次污染。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

用于人工湿地的铝污泥复合填料，表面为带有吸附微孔的瓷化层，该瓷化层由铝污泥包裹在沸石和/或钢渣表面并经高温焙烧形成。

优选地，所述铝污泥复合填料由重量份为40～50份的沸石和/或钢渣和50～60份的铝污泥组成。

优选地，所述铝污泥复合填料粒径为3-15毫米。

优选地，所述沸石和/或钢渣由粘结剂粘结成粒径小于10毫米的颗粒状。

优选地，所述粘结剂为浓度为8％左右的泡花碱稀释液。

优选地，所述吸附微孔的比表面积为100-200m²/g，瓷化层的厚度为0.5mm-1mm。