[发明专利]用于污水处理的生态处理装置

权利要求书

1.用于污水处理的生态处理装置，其特征在于，包括依次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池，所述厌氧池、缺氧池、好氧池内分别对应填充有第一滤料、第二滤料和第三滤料，所述沉淀池内填充有除磷吸附剂，所述第一滤料为大孔活性炭颗粒，所述第二滤料为介孔活性炭颗粒，所述第三滤料为改性介孔活性炭/纳米微孔二氧化硅复合物，所述改性介孔活性炭/纳米微孔二氧化硅是将纳米微孔二氧化硅包裹酚醛树脂后，与介孔活性炭相复合，最后经丙烯酰胺改性制成；所述第三滤料的制备方法包括以下步骤：

S1：将氨水和十六烷基三甲基溴化铵加入到90wt%乙醇溶液中，超声处理5-8min使十六烷基三甲基溴化铵完全溶解后，加入纳米微孔二氧化硅，超声至分散均匀后，加入间苯二酚，搅拌至间苯二酚完全溶解，再加入甲醛，持续搅拌反应3-4h，过滤，滤饼用无水乙醇和去离子水分别洗涤三次，干燥，得到表面包裹有酚醛树脂的纳米微孔二氧化硅；

S2：取制备得到的预碳化粉加入去离子水中，搅拌混合10-15min后，再超声分散1-1.5h，加入S1步骤制备得到的产品，加热至80-85℃，持续超声填充2h，过滤，干燥后，按照1:3的质量比与氢氧化钾混合均匀，在氮气气氛下，升温至400-450℃，保温2-3h，再升温至700-750℃，保温碳化2-3h，取出，用的盐酸溶液浸泡12h，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性，烘干得到介孔活性炭/纳米微孔二氧化硅复合物；

S3：将S2步骤制备得到的介孔活性炭/纳米微孔二氧化硅复合物搅拌分散于去离子水中，加入硅烷偶联剂、丙烯酰胺溶液，搅拌混合均匀后，通入氮气，在氮气气氛下持续搅拌30min，加入过硫酸钾，搅拌均匀后，升温至50-55℃，保温持续搅拌反应4h，反应完成后冷却至室温，过滤，滤饼用无水乙醇洗涤至中性，于40℃温度下干燥，得到第三滤料；

所述预碳化粉的制备方法为：将收集得到的玉米芯水洗、烘干后粉碎，置于管式炉中，在氮气气氛下，温度为600-800℃条件下，进行预碳化30min，碳化完成后随炉冷却至室温，取出浸渍于2mol/L的氢氧化钾溶液中，同时进行微波处理10-15min，过滤、烘干，得到预碳化粉。

2.根据权利要求1所述的用于污水处理的生态处理装置，其特征在于，所述第一滤料、第二滤料、第三滤料的填充率均大于80%。

3.根据权利要求2所述的用于污水处理的生态处理装置，其特征在于，所述缺氧池、好氧池的底部均设置有曝气管，采用间歇曝气的方式，曝气90min，间歇30min。

4.根据权利要求3所述的用于污水处理的生态处理装置，其特征在于，所述好氧池内的含氧量为6-10mg/L。

5.根据权利要求4所述的用于污水处理的生态处理装置，其特征在于，所述第一滤料的制备方法为：

分别称取预碳化粉、碳酸氢铵，搅拌混合均匀，喷入去离子水，继续搅拌混合5-10min，置于管式炉中，在氮气气氛下，保温碳化1-1.5h，随炉冷却至室温，取出，用盐酸溶液浸泡12h，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性，烘干得到第一滤料。

6.根据权利要求5所述的用于污水处理的生态处理装置，其特征在于，所述第二滤料的制备方法为：分别称取预碳化粉、氢氧化钾，置于碾钵中碾磨混合均匀后，置于管式炉中，升温至300-400℃保温反应30min，再升温至700-750℃保温碳化1h，取出，用盐酸溶液浸泡12h，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性，烘干得到第二滤料。

7.根据权利要求6所述的用于污水处理的生态处理装置，其特征在于，所述纳米微孔二氧化硅的制备方法如下：

将脱氢枞基三甲基溴化铵加入氨水溶液中，搅拌至充分溶解后，滴加入正硅酸乙酯，滴加完成后，搅拌混合均匀得到反应液，将反应液置于水热反应釜中，于80-100℃温度下，保温反应24-28h，反应完成后，过滤、洗涤、干燥，并以无水乙醇作为溶剂，经索氏提取法去除脱氢枞基三甲基溴化铵，再置于马弗炉中煅烧，得到纳米微孔二氧化硅。