CN101791534A - 一种除磷吸附剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种除磷吸附剂及其制备方法，尤其涉及污水处理的除磷技术。本发明的除磷吸附剂以天然矿石如沸石或工业副产物如煤渣为主要原料，其重量百分数为61.5％-92.6％，另有活性铁氧化物7.4％-28.5％。本发明具有成本低廉、组分简单、废物利用等优点；制备方法简单、无二次污染。在污水处理中，应用本发明的除磷吸附剂，通过填料吸附及化学沉淀作用能有效去除污水中的磷，并能降低TSS、BOD、COD等。因此本发明可广泛应用于污水处理中，尤其适用于人工湿地处理含磷废水。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及人工湿地处理生活污水的除磷技术。
背景技术
氮磷是造成水体富营养化的主要原因，根据Liebig最小定律(LiebigLaw of the Minimum)，磷常被视为水体富营养化的主要诱导因素之一，因此，污水除磷对于控制水体富营养化具有重要意义。
目前，大型污水处理厂除磷技术主要有生物除磷、化学沉淀除磷，但成本高且很难达到排放标准。人工湿地除磷工艺具有除磷效果好、投资少、运行费用低、维护管理简便、环境友好以及生态服务功能突出等优点，在资金不富裕但富有土地的农村以及城市污水处理厂的深度处理中具有广阔的应用前景。人工湿地除磷的主要机制为填料吸附，但传统填料吸附能力有限且易饱和。因此，制备一种新型填料用于高效除磷成为必要。
发明内容
本发明的目的是针对现有城市生活污水除磷技术的不足，提出一种新的除磷吸附剂及制备方法。本发明具有成本低廉、组分简单、废物利用及制备方法简单、无二次污染等优点；在城市生活污水处理中，使用本发明的除磷吸附剂，能有效去除污水中的磷，并可降低污水中的氨氮(AN)、总悬浮物(TSS)、化学需氧量(COD)等。
本发明的目的是这样实现的：
一种除磷吸附剂，其除磷吸附剂的主要原料为天然矿石或工业副产物，本发明的除磷吸附剂的主要组分及重量百分数如下：
天然矿石或工业副产物煤渣 61.5％-92.6％
活性铁氧化物 7.4％-28.5％
经本发明的方法生产出表面负载铁氧化物的除磷吸附剂。
本发明的除磷吸附剂的生产工艺步骤如下：
1、配制氯化铁溶液
在常温常压下，按氯化铁∶水重量比为0.02～0.2∶1的比例混合，其配制方式为，在搅拌条件下，向水中投加氯化铁，搅拌均匀；
2、制成混合液
在配制好的氯化铁溶液中，加入天然矿石如沸石或工业副产物如煤渣搅拌混匀；
3、调节混合液的pH值
在搅拌条件下于上述混合液中快速加入适量质量浓度为1％～11％的氢氧化钠溶液，使其pH值为6.5～8.0；4、得到除磷吸附剂
充分反应后的混合液过滤，干燥，即生产出铁氧化物负载的除磷吸附剂。
本发明采用上述技术方案后，具有以下优点：
1、由于本除磷吸附剂的主要原料为天然矿石或工业副产物，故本发明的除磷吸附剂具有原料易得、成本低廉、组分简单及资源回收利用。
2、生产工艺简单，无二次污染等特点。
3、用铁氧化物负载天然矿石或工业副产物生产除磷吸附剂，既可降低成本，又可废物利用、资源回收、变废为宝、改善环境，为工业副产物的资源化、无害化开辟新途经。
在人工湿地污水处理系统中采用本发明的除磷吸附剂，通过吸附作用及Fe3+与可溶性PO4 3-的化学沉淀作用，从而有效去除生活污水中的磷，降低TSS、COD、BOD等。因此本发明可广泛应用于城市生活污水处理中，特别适用于人工湿地污水处理系统。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步说明本发明
实施例1：
除磷吸附剂的主要组分及重量百分数如下：
天然沸石 83.3％
活性铁氧化物 16.7％
按如下步骤进行制备：
1、配制氯化铁溶液
在常温常压下，按氯化铁∶水重量比为0.05∶1的比例混合，其配制方式为，在搅拌条件下，向水中投加氯化铁，搅拌均匀；
2、制成混合液
在配制好的氯化铁溶液中，加入天然沸石搅拌混匀；
3、调节混合液的pH值
在搅拌条件下于上述混合液中快速加入质量浓度为3％的氢氧化钠溶液，使其pH值为7.0；
4、得到表面负载有铁氧化物的除磷沸石
充分反应后的混合液过滤，干燥，即生产出铁氧化物负载的除磷沸石。
实施例2：
除磷吸附剂的主要组分及重量百分数如下：
工业副产物煤渣 92.6％
活性铁氧化物 7.4％
按如下步骤进行制备：
1、配制氯化铁溶液
在常温常压下，按氯化铁∶水重量比为0.02∶1的比例混合，其配制方式为，在搅拌条件下，向水中投加氯化铁，搅拌均匀；
2、制成混合液
在配制好的氯化铁溶液中，加入煤渣搅拌混匀；
3、调节混合液的pH值
在搅拌条件下于上述混合液中快速加入质量浓度为1％的氢氧化钠溶液，使其pH值为7.0；
4、得到表面负载有铁氧化物的除磷煤渣
充分反应后的混合液过滤，干燥，即生产出铁氧化物负载的除磷煤渣。
实施例3：
除磷吸附剂的主要组分及重量百分数如下：
砾石 61.5％
活性铁氧化物 28.5％
按如下步骤进行制备：
1、配制氯化铁溶液
在常温常压下，按氯化铁∶水重量比为0.2∶1的比例混合，其配制方式为，在搅拌条件下，向水中投加氯化铁，搅拌均匀；
2、制成混合液
在配制好的氯化铁溶液中，加入砾石搅拌混匀；
3、调节混合液的pH值
在搅拌条件下于上述混合液中快速加入质量浓度为11％的氢氧化钠溶液，使其pH值为7.0；
4、得到表面负载有铁氧化物的除磷砾石
充分反应后的混合液过滤，干燥，即生产出铁氧化物负载的除磷砾石。
采用本发明提出的除磷吸附剂，可以达到比现有技术更好的除磷效果，如天然沸石除氨氮效果好，但除磷效果很差，而用本发明的方法制备的沸石对氨氮和磷的去除效果都很好，在进水磷(TP)浓度为5mg/L时，处理后的出水中氨氮和总磷均可达到国家一级排放标准。又如在进水磷(TP)为5mg/L时，工业副产物煤渣对磷的去除率仅为10％，而用本发明的方法制备的除磷煤渣对磷的去除率达到80％，除磷效率提高为原煤渣的8倍。
Claims (4)
1.一种除磷吸附剂，其特征在于其包括以下重量百分数的组分：
天然矿石或工业副产物煤渣 61.5％-92.6％
活性铁氧化物 7.4％-28.5％。
2.按照权利要求1所述的除磷吸附剂，其特征在于其包括以下重量百分数的组分：
天然沸石或煤渣 83.3％
活性铁氧化物 16.7％。
3.权利要求1或2所述的除磷吸附剂的制备方法，其特征在于工艺步骤如下：
(1)配制氯化铁溶液
在常温常压下，按氯化铁∶水的重量比为0.02～0.2∶1的比例混合，其配制方式为，在搅拌条件下，向水中投加氯化铁，搅拌均匀；
(2)制成混合液
在配制好的氯化铁溶液中，加入天然矿石或工业副产物搅拌混匀；
(3)调节混合液的pH值
在搅拌条件下于上述混合液中快速加入质量浓度为1％～11％的氢氧化钠溶液，使其pH值为6.5～8.0；
(4)得到表面负载铁氧化物的除磷吸附剂
将充分反应后的混合液过滤，干燥，即合成出铁氧化物负载的除磷吸附剂。
4.按照权利要求3所述的除磷吸附剂的制备方法，其特征在于所述氯化铁∶水的重量比为0.05∶1；所述天然矿石为天然沸石，工业副产物为煤渣；所述加入的氢氧化钠溶液质量浓度为3％。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130522 |