[发明专利]一种纳米铁镍复合生物多孔陶粒、其制备方法及应用

说明书

本发明公开一种纳米铁镍复合生物多孔陶粒、其制备方法及应用，属于水处理技术领域，所述纳米铁镍复合生物多孔陶粒的制备方法包括如下步骤:步骤S1，以天然红土镍铁矿为原料制备红土镍铁矿粉体，将所述红土镍铁矿粉体与粘结剂、造孔剂混合得到混合料，并向所述混合料中加水造粒成型，得到红土镍铁矿复合颗粒；步骤S2，将所述红土镍铁矿复合颗粒在还原气氛下煅烧，即制得纳米铁镍复合生物多孔陶粒。本发明制备的所述纳米铁镍复合生物多孔陶粒具有多孔结构及高比表面积，具有较强的吸附活性及较高的生物负载量。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种纳米铁镍复合生物多孔陶粒、其制备方法及应用。

背景技术

国内水环境问题日益突出，地面水体普遍发生富营养化，对污水进行深度脱氮除磷尤显重要。曝气生物滤池以其独有的特点得到广泛应用，滤料是曝气生物滤池的核心，直接影响到曝气生物滤池的运行效能。陶粒滤料由于具有质轻、稳定性好等优良性质广泛应用在曝气生物滤池中用以净化污水，陶粒滤料的制备多以铁矿为原料，如公开号为CN108440013A的中国发明专利公开一种曝气生物滤池用陶粒及其制备方法，该陶粒滤料是采用铁尾矿为主要原料，添加粉煤灰、粘结剂和造孔剂，经混合造粒后焙烧制成。但该专利制备的陶粒滤料其空隙率最高仅为65％左右，进行水处理时脱氮除磷效率以及微生物负载量均有待提高。因此，急需制备一种微生物负载量高、脱氮除磷效果高的环境功能材料，以达到更好的污水处理效果。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种纳米铁镍复合生物多孔陶粒的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1，以天然红土镍铁矿为原料制备红土镍铁矿粉体，将所述红土镍铁矿粉体与粘结剂、造孔剂混合得到混合料，并向所述混合料中加水造粒成型，得到红土镍铁矿复合颗粒；

步骤S2，将所述红土镍铁矿复合颗粒在还原气氛下煅烧，即制得纳米铁镍复合生物多孔陶粒。

可选地，所述红土镍铁矿粉体与所述粘结剂、所述造孔剂的质量比为5～7:1～3:1～2。

可选地，所述粘结剂为河道底泥或天然粘土矿物，所述天然粘土矿物为凹凸棒石粘土、蒙脱石或高岭土。

可选地，所述造孔剂包括生物质或污水处理厂污泥。

可选地，步骤S1中水的添加量为所述混合料质量的20％～30％。

可选地，所述红土镍铁矿粉体的粒径为0.0037mm，所述红土镍铁矿复合颗粒的粒径为5mm～8mm。

可选地，所述将所述红土镍铁矿复合颗粒在还原气氛下煅烧的煅烧温度400℃～800℃，煅烧时间2h～5h。

可选地，所述在还原气氛下煅烧的还原气氛为H₂或CO。

本发明还提供一种如上任一项所述的纳米铁镍复合生物多孔陶粒的制备方法制得的纳米铁镍复合生物多孔陶粒。

本发明还提供一种所述纳米铁镍复合生物多孔陶粒在曝气生物滤池中的应用。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

1，本发明以天然红土镍铁矿为原料，以河道底泥或天然粘土矿物为粘结剂，并添加生物质或污水厂污泥作为造孔剂，经造粒成型后，在还原气氛下经煅烧制得的纳米铁镍复合生物多孔陶粒，具有多孔结构及高比表面积，其中孔隙率为88％～99％，远高于现有技术中制备的陶粒滤料，另外本发明所制备的陶粒还具有较强的吸附活性及较高的生物负载量；