[发明专利]一种除磷填料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201910838152.1 申请日: 2019-09-05
公开(公告)号: CN110526327A 公开(公告)日: 2019-12-03
发明(设计)人: 高镜清;赵杰;张敬申;郭晗;李强;陈勇 申请(专利权)人: 郑州大学;郑州源致和环保科技有限公司
主分类号: C02F1/28 分类号: C02F1/28;C04B28/26;C02F101/10
代理公司: 41117 郑州红元帅专利代理事务所(普通合伙) 代理人: 宋巧兰<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 450001 河南*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 除磷填料 硅酸钠 喷洒 混合料 外加剂 制备 养护 污水处理系统 重量百分比 给水污泥 节能降耗 原料混合 自然晾干 粉煤灰 磷元素 麦饭石 免烧结 造粒机 沸石 水中 造粒 资源利用 去除 配制 水泥
【说明书】:

发明提供了一种除磷填料及其制备方法,属于污水处理系统技术领域和资源利用技术领域。该除磷填料由以下重量百分比的组分组成:给水污泥30‑50%、水泥30‑40%、粉煤灰3‑10%、麦饭石3‑10%、沸石3‑10%、外加剂1‑5%,外加剂为硅酸钠。该除磷填料的制备方法为:原料混合;配制硅酸钠的水溶液;造粒:将部分混合好的原料加入造粒机中,喷洒硅酸钠的水溶液,再加入部分混合好的原料,再喷洒硅酸钠的水溶液,再加入剩余混合好的原料,再喷洒硅酸钠的水溶液,得到混合料;养护:将上一步制得的混合料自然晾干,然后喷水养护,最终得到除磷填料。本发明除磷填料为免烧结除磷填料,去除水中磷元素的同时实现节能降耗,变废为宝。

技术领域

本发明涉及污水处理系统技术领域和资源利用技术领域,具体涉及一种用于高效吸附水中磷元素的除磷填料及其制备方法。

背景技术

随着我国城市化进程的加快,城镇数量日益增多,规模增大,对城镇给水系统的建设与自来水的需求也与日俱增。作为净水过程的副产物-给水污泥产量也在不断增加。目前主要的处置方法是将给水污泥作为废弃物进行填埋,这虽然是一种有效的处置途径,但占地面积过大,浪费国土资源,并对环境造成二次污染,污泥的处置急需得到可持续性解决。

给水污泥中以无机成分为主,有机成分含量较少。根据对部分给水厂污水及污泥组成成分的分析表明,给水厂污水及污泥几乎含有原水所流经的地表层所有的元素和化合物。给水厂污泥中以SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaCO3等化合物为主要成分。

化学沉淀法的除磷机理是向含磷污水中投加易溶于水的金属盐,磷酸根在一定条件下与这些金属离子反应生成难溶性磷酸盐,形成沉淀从而被分离,达到水中除磷的目的。化学除磷药剂主要为含铝、铁、钙的可溶性金属盐。所以以给水污泥为原料制备除磷填料是实现其资源化利用的一种有效手段。

现有技术中用于水净化的填料虽然能在一定程度上实现对磷的去除,但存在一定的缺陷:(1)以烧结为主,能耗高且烧制过程中会造成大气污染;(2)填料的生产需要大量的矿资源,制作成本高。

发明内容

综上所述,为解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种除磷填料及其制备方法,去除水中磷元素的同时实现节能降耗,变废为宝。

为实现上述目的,本发明的技术方案为:

一种除磷填料,由以下重量百分比的组分组成:给水污泥30-50%、水泥30-40%、粉煤灰3-10%、麦饭石3-10%、沸石3-10%、外加剂1-5%,以上各组分的重量百分比之和为100%。由上述组分组成的除磷填料是一种新型免烧除磷填料。

作为优选,所述给水污泥、水泥、粉煤灰、麦饭石、沸石的粗细度≤100目,便于混合均匀。

作为优选,所述水泥为普通的硅酸盐水泥,便宜易得。

作为优选,所述外加剂为硅酸钠,还可以用生石灰或生石膏。

上述除磷填料的制备方法,包括以下步骤:

(1)原料的预处理

A、将自来水厂的给水污泥经干燥、破碎、研磨过100目筛;

B、将A步骤处理后的给水污泥、水泥、粉煤灰、麦饭石、沸石按质量比混合均匀;

C、配制硅酸钠的水溶液;

(2)造粒:将部分步骤(1)混合好的原料加入造粒机中,喷洒硅酸钠的水溶液,再加入部分步骤(1)混合好的原料,再喷洒硅酸钠的水溶液,一直循环直到步骤(1)混合好的原料用完,得到混合料;

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