[发明专利]一种用于污泥重金属生物沥滤的铁硫营养缓释球

权利要求书

1.一种用于污泥重金属生物沥滤的铁硫营养缓释球，其特征在于：由内外两部分结构组成：内部为负载铁硫营养的小颗粒球；外部为塑料-纤维复合网眼大球壳；内部负载铁硫营养的小颗粒球填充在外部塑料-纤维复合网眼大球壳内，共同构成铁硫营养缓释球；

所述负载铁硫营养的小颗粒球由两种单体颗粒球均匀混合组成，分别是单体负载Fe颗粒球和单体负载S颗粒球；单体负载Fe颗粒球与单体负载S颗粒球的个数比例为4:6；负载铁硫营养的小颗粒球的投加数量为220~260个/m³；负载铁硫营养的小颗粒球单个重量为20~26g；

所述塑料-纤维复合网眼大球壳由聚丙烯材料注塑而成的外层网眼塑料球、内层网眼塑料球和含硫苎麻纤维组成，所述含硫苎麻纤维填充在外层网眼塑料球与内层网眼塑料球之间；所述外层网眼塑料球上的网眼的孔径为8mm，外层网眼塑料球的直径为70mm，所述内层网眼塑料球上网眼的孔径为6mm，内层网眼塑料球的直径为60mm，所述每个塑料-纤维复合网眼大球壳中填充20~26g的含硫苎麻纤维；

所述铁硫营养缓释球单体比重为0.92g/cm³；

所述含硫苎麻纤维的制备方法：

（1）预处理：将苎麻原料经过蒸煮除杂，而后采用亚铁盐溶液对苎麻原料中的原生木质纤维进行浸泡处理，得到纤维基材；

（2）硫成分的添加：取纤维基材、硫磺粉、引发剂，搅拌混合均匀；而后经过塑炼处理；在塑炼加工过程同时，加入增塑剂以提高塑炼效率；

（3）将经过塑炼的纤维混合物，在挤出机上实施挤出操作，制成含硫苎麻纤维；

所述亚铁盐溶液为质量百分数为1.2%~1.4%的FeSO₄溶液；

所述引发剂为过硫酸铵；所述增塑剂为2,2’-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物；所述纤维基材、增塑剂、硫磺粉与引发剂的重量比为100: 0.8 :12 :1；所述塑炼过程采用开放式炼胶机对上述混合物料实施塑炼，在150℃，55~60r/min的转速条件下，塑炼8~10min；所述挤出操作为：挤出温度170℃，平均挤出压力12MPa，锥角25°，挤出口内径1.2mm。

2.根据权利要求1所述一种用于污泥重金属生物沥滤的铁硫营养缓释球，其特征在于：所述单体负载Fe颗粒球的制备方法包括以下步骤：

（1）取粉末活性炭，将粉末活性炭加入酸溶液中，浸泡处理；浸泡完成后过滤处理，将过滤分离出的活性炭进行干燥；将干燥后的活性炭粉末浸泡在硫酸亚铁、聚乙二醇与高铁酸钾的混合水溶液中，超声处理，使活性组分Fe负载在活性炭载体上，得到负载Fe的活性炭；

（2）将负载Fe的活性炭与含铁尘泥和粘接剂搅拌混合均匀，形成混合料；

（3）造粒：将混合料放入造粒机内进行造粒，形成球状颗粒，造粒机工作频率为30Hz，造粒直径为10～12mm；

（4）干燥定型：将球状颗粒在温度为155℃～170℃的条件下，烘干2h；干燥后冷却到室温，得到负载铁营养基质的球状颗粒活性炭，即为单体负载Fe颗粒球。

3.根据权利要求2所述一种用于污泥重金属生物沥滤的铁硫营养缓释球，其特征在于：所述粉末活性炭的添加量为制造每个单体负载Fe颗粒球需添加粉末活性炭0.35~0.5g；

所述粉末活性炭为密度为0.45~0.50g/cm³，表面积为10~15m²/g，粒度为0.10~0.15mm的果壳炭；

所述酸溶液为质量百分数为16~20%的稀盐酸，酸溶液与活性炭的质量比为 5:1；

所述浸泡处理的时间为5~8min；所述过滤操作采用10~15微米的PE滤袋进行过滤；

所采用的硫酸亚铁浓度为60~65 g/L，聚乙二醇溶液浓度为5~8 mg/L，高铁酸钾溶液浓度为100~150mg/L；粉末活性炭与混合水溶液的掺杂比例为：每1g粉末活性炭浸泡于40mL的混合水溶液中；

所述超声处理的超声功率为300W，超声时间为10~12min。