CN103979645B - 一种铝碳铜微电解填料的制作方法 - Google Patents

一种铝碳铜微电解填料的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝碳铜微电解填料及其制作方法，包括以下步骤：（ⅰ）活性炭原料的处理；（ⅱ）活性炭与铝粉、铜粉的混合；（ⅲ）冲压成型；（ⅳ）活性炭原料的炭化、活化。本发明提供了一种铝碳铜微电解填料的制作方法，利用本发明的方法制备铝碳铜微电解填料与直接用碳颗粒和铝颗粒作填料相比，不受不同比重影响，铝、铜和碳以最大限度表面相互接触，同直接用碳颗粒和铝、铜颗粒作填料相比，相同体积填料形成原电池数量大，产生微电流大，处理能力强；而且利用本发明方法制备的铝碳铜微电解填料为块状，性状稳定，不易随水流流失。

Description

一种铝碳铜微电解填料的制作方法
技术领域
本发明属于废水或污水的处理领域，具体涉及一种铝碳铜微电解填料及其制作方法。
背景技术
微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下，利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。
微电解技术的工作原理是：当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统，在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H]、Fe2+等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe2+进一步氧化成Fe3+，它们的水合物具有较强的吸附-絮凝活性，特别是在加碱调pH值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂，它们的吸附能力远远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子，其工作原理基于电化学、氧化-还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高色度废水的处理不但能大幅度地降低COD和色度，而且可大大提高废水的可生化性。
传统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭，使用前要加酸碱活化，使用的过程中很容易钝化板结，又因为铁与炭是物理接触，之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用，这导致了频繁地更换微电解材料，不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。另外，传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间，增加了吨水投资成本，之后出现的铁粉和碳粉制作的块状微电解填料虽能弥补上述微电解填料缺陷，但对成分复杂的污废水处理效果欠佳，这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种铝碳铜微电解填料及其制作方法。
本发明的工作原理是：
将铝粉或铝颗粒、铜粉或铜颗粒与活性炭粉或颗粒加入污水中，因铝(铜)-活性炭颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池。这些细微电池是以电位低的铝、铜成为阴极，电位高的活性炭做阳极，微电流会使水溶液中污染物发生电化学反应。反应的结果是铝、铜和污水中污染物反应生成水不溶物。活性炭有较强的表面吸附能力，将污染物与铝、铜反应生成的微小颗粒吸附，从而使水得到净化。微电解反应在有氧的状态下反应效果明显，在使用当中，一般都通过曝气，增加水中溶解氧量，使氧化反应加速。但由于活性炭与铝、铜的比重不同，曝气会使两者分层，由于距离太远形不成原电池，故本发明所提供的铝碳铜微电解填料是在活性炭制造过程中加入铝、铜成分形成几何状固体，保证了铝、铜和活性炭最大限度表面相互接触。
本发明的技术方案是：
一种铝碳铜微电解填料的制作方法，包括以下步骤：
(ⅰ)活性炭原料的处理
将活性炭原料粉碎、球磨至粒径为0.5mm～1mm的粉末状；
(ⅱ)活性炭与铝粉、铜粉的混合
向呈粉末状的活性炭原料中加入铜粉和铝粉，使活性炭原料与铜粉、铝粉充分混合；
(ⅲ)冲压成型
将步骤(ⅱ)得到的混合物加入模具中，使用压力机在500MPa～1000Mpa的压力下使混合物冲压成具有固定形状的颗粒；
(ⅳ)活性炭原料的炭化、活化
对步骤(ⅲ)所得的冲压成型的颗粒在300℃～750℃下干燥，使颗粒中的活性炭原料炭化，再将炭化后的颗粒加入反应炉中，通入活化剂，于650℃～1000℃对其进行活化处理，活化完成即可获得铝碳铜微电解填料的成品；
所述活化剂由氧化气和还原气组成，还原气和氧化气的体积比为1：2～99；其中氧化气为水蒸气，还原气为氨气、氢气、乙烯或者乙炔中的任意一种。
步骤(ⅰ)中所述的活性炭原料是果壳或者杉木。
步骤(ⅱ)中所述铝粉和铜粉的粒径为100目～300目。
步骤(ⅲ)中所述颗粒的形状是圆球状、椭圆状或中空柱状的任意一种。
步骤(ⅲ)中所述颗粒的粒径为10mm～30mm。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种铝碳铜微电解填料的制作方法，利用本发明的方法制备铝碳铜微电解填料与直接用碳颗粒和铝颗粒作填料相比，不受不同比重影响，铝和碳以最大限度表面相互接触，同直接用碳颗粒和铝颗粒作填料相比，相同体积填料形成原电池数量大，产生微电流大，处理能力强；而且利用本发明方法制备的铝碳铜微电解填料为块状，性状稳定，不易随水流流失；具有活性炭特性，比表面积大，活性强，填料中存在大量微孔。污染物在微电流作用下与填料中的铝反应生成水不溶物可直接被填料吸附，使水得到净化。填料中的铝与污染物反应生成疏松物质层，随反应时间延长厚度不断增加，当达到一定厚度时，在水流和曝气气泡的作用下，填料连同被吸附的污染物一起脱落，形成污泥随水流排出，保证填料表面不被钝化。只须按填料消耗量进行补充，便能保证填料发挥功能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明一种铝碳铜微电解填料及其制作方法进行详细说明：
一种铝碳铜微电解填料，所述填料的组分和重量百分比为：
活性炭35％～60％
铜粉5％～15％
铝粉35％～50％；
所述填料的粒径为10mm～30mm，形状是圆球状、椭圆状或中空柱状的任意一种。
一种铝碳铜微电解填料的制作方法，包括以下步骤：
(ⅰ)活性炭原料的处理
将活性炭原料粉碎、球磨至粒径为0.5mm～1mm的粉末状；
(ⅱ)活性炭与铝粉、铜粉的混合
向呈粉末状的活性炭原料中加入铜粉和铝粉，使活性炭原料与铜粉、铝粉充分混合；
(ⅲ)冲压成型
将步骤(ⅱ)得到的混合物加入模具中，使用压力机在500MPa～1000Mpa的压力下使混合物冲压成具有固定形状的颗粒；
(ⅳ)活性炭原料的炭化、活化
对步骤(ⅲ)所得的冲压成型的颗粒在300℃～750℃下干燥，使颗粒中的活性炭原料炭化，再将炭化后的颗粒加入反应炉中，通入活化剂，于650℃～1000℃对其进行活化处理，活化完成即可获得铝碳铜微电解填料的成品；
所述活化剂由氧化气和还原气组成，还原气和氧化气的体积比为1：2～99；其中氧化气为水蒸气，还原气为氨气、氢气、乙烯或者乙炔中的任意一种。
步骤(ⅰ)中所述的活性炭原料是果壳或者杉木。
步骤(ⅱ)中所述铝粉和铜粉的粒径为100目～300目。
步骤(ⅲ)中所述颗粒的形状是圆球状、椭圆状或中空柱状的任意一种。
步骤(ⅲ)中所述颗粒的粒径为10mm～30mm。
实施例1
一种铝碳铜微电解填料的制作方法，包括以下步骤：
(ⅰ)活性炭原料的处理
将35kg活性炭原料粉碎、球磨至粒径为0.5mm的粉末状；
(ⅱ)活性炭与铝粉的混合
向呈粉末状的活性炭原料中加入粒径均为100目的50kg铝粉和15kg铜粉，使活性炭原料与铝粉、铜粉充分混合；
(ⅲ)冲压成型
将步骤(ⅱ)得到的混合物加入模具中，使用压力机在500MPa～1000Mpa的压力下使混合物冲压成粒径为10mm呈圆球状的颗粒；
(ⅳ)活性炭原料的炭化、活化
对步骤(ⅲ)所得的圆球状的颗粒在300℃下干燥，使颗粒中的活性炭原料炭化，再将炭化后的颗粒加入反应炉中，通入水蒸气和氨气，水蒸气和氨气的体积比1:2，于650℃对其进行活化处理，活化完成即可获得铝碳铜微电解填料的成品。
实施例2
一种铝碳铜微电解填料的制作方法，包括以下步骤：
(ⅰ)活性炭原料的处理
将50kg活性炭原料粉碎、球磨至粒径为0.8mm的粉末状；
(ⅱ)活性炭与铝粉的混合
向呈粉末状的活性炭原料中加入粒径均为200目的40kg铝粉和10kg铜粉，使活性炭原料与铝粉、铜粉充分混合；
(ⅲ)冲压成型
将步骤(ⅱ)得到的混合物加入模具中，使用压力机在500MPa～1000Mpa的压力下使混合物冲压成粒径为20mm呈椭圆状的颗粒；
(ⅳ)活性炭原料的炭化、活化
对步骤(ⅲ)所得的椭圆状的颗粒在300℃下干燥，使颗粒中的活性炭原料炭化，再将炭化后的颗粒加入反应炉中，通入水蒸气和氢气，水蒸气和氢气的体积比1:50，于650℃对其进行活化处理，活化完成即可获得铝碳铜微电解填料的成品。
实施例3
一种铝碳铜微电解填料的制作方法，包括以下步骤：
(ⅰ)活性炭原料的处理
将60kg活性炭原料粉碎、球磨至粒径为1.0mm的粉末状；
(ⅱ)活性炭与铝粉、铜粉的混合
向呈粉末状的活性炭原料中加入粒径均为300目的35kg铝粉和5kg铜粉，使活性炭原料与铝粉、铜粉充分混合；
(ⅲ)冲压成型
将步骤(ⅱ)得到的混合物加入模具中，使用压力机在500MPa～1000Mpa的压力下使混合物冲压成粒径为30mm呈中空柱状的颗粒；
(ⅳ)活性炭原料的炭化、活化
对步骤(ⅲ)所得的中空柱状的颗粒在300℃下干燥，使颗粒中的活性炭原料炭化，再将炭化后的颗粒加入反应炉中，通入水蒸气和乙烯，水蒸气和乙烯的体积比1:99，于650℃对其进行活化处理，活化完成即可获得铝碳铜微电解填料的成品。
利用铁碳填料处理电镀废水水力停留时间为1.5小时，而利用本发明方法所制作的铝碳铜填料处理电镀废水水力停留时间为5分钟；铁碳填料处理含硫酸盐废水时不能完全脱色，而利用本发明方法所制作的铝碳铜填料处理含硫酸盐废水时处理色度为2。
本发明提供了一种铝碳铜微电解填料的制作方法，利用本发明的方法制备铝碳铜微电解填料与直接用碳颗粒和铝、铜颗粒作填料相比，不受不同比重影响，铝、铜和碳以最大限度表面相互接触，同直接用碳颗粒和铝、铜颗粒作填料相比，相同体积填料形成原电池数量大，产生微电流大，处理能力强；而且利用本发明方法制备的铝碳铜微电解填料为块状，性状稳定，不易随水流流失；具有活性炭特性，比表面积大，活性强，填料中存在大量微孔。污染物在微电流作用下与填料中的铝、铜反应生成水不溶物可直接被填料吸附，使水得到净化。填料中的铝、铜与污染物反应生成疏松物质层，随反应时间延长厚度不断增加，当达到一定厚度时，在水流和曝气气泡的作用下，填料连同被吸附的污染物一起脱落，形成污泥随水流排出，保证填料表面不被钝化。只须按填料消耗量进行补充，便能保证填料发挥功能。

Claims (5)

1.一种铝碳铜微电解填料的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
（ⅰ）活性炭原料的处理
将活性炭原料粉碎、球磨至粒径为0.5mm~1mm的粉末状；
（ⅱ）活性炭与铝粉、铜粉的混合
向呈粉末状的活性炭原料中加入铜粉和铝粉，使活性炭原料与铜粉、铝粉充分混合；
（ⅲ）冲压成型
将步骤（ⅱ）得到的混合物加入模具中，使用压力机在500MPa~1000Mpa的压力下使混合物冲压成具有固定形状的颗粒；
（ⅳ）活性炭原料的炭化、活化
对步骤（ⅲ）所得的冲压成型的颗粒在300℃~750℃下干燥，使颗粒中的活性炭原料炭化，再将炭化后的颗粒加入反应炉中，通入活化剂，于650℃~1000℃对其进行活化处理，活化完成即可获得铝碳铜微电解填料的成品；
所述活化剂由氧化气和还原气组成，还原气和氧化气的体积比为1：2~99，其中氧化气为水蒸气，还原气为氨气、氢气、乙烯或者乙炔中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的一种铝碳铜微电解填料的制作方法，其特征在于：步骤（ⅰ）中所述的活性炭原料是果壳或者杉木。
3.根据权利要求1所述的一种铝碳铜微电解填料的制作方法，其特征在于：步骤（ⅱ）中所述铝粉和铜粉的粒径为100目~300目。
4.根据权利要求1所述的一种铝碳铜微电解填料的制作方法，其特征在于：步骤（ⅲ）中所述颗粒的形状是圆球状、椭圆状或中空柱状的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种铝碳铜微电解填料的制作方法，其特征在于：步骤（ⅲ）中所述颗粒的粒径为10mm~30mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105817225A (zh) * 2016-04-12 2016-08-03 中冶华天工程技术有限公司 用于处理有机废水的铝铜催化剂
CN105854879A (zh) * 2016-04-12 2016-08-17 中冶华天工程技术有限公司 用于处理有机废水的铝铜催化剂的制备方法
CN107417034A (zh) * 2017-05-11 2017-12-01 常州大学 一种强碱性印染废水处理装置
CN109590460B (zh) * 2018-12-17 2021-03-23 浙江工业大学 一种软磁复合材料及其制备方法
CN116062870A (zh) * 2023-02-07 2023-05-05 武汉大学 高效还原硝酸盐为氮气的铝铜碳复合材料制备方法及应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101962240A (zh) * 2010-10-12 2011-02-02 昆明理工大学 内电解-电解法处理含重金属废水
CN201777952U (zh) * 2010-09-10 2011-03-30 昆明理工大学 一种用于处理含重金属废水的一体化装置
EP2505561A1 (en) * 2009-11-27 2012-10-03 Boying Xiamen Science And Technology Co. Ltd. Purification device and method for advancedly treating printing and dyeing wastewater

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2505561A1 (en) * 2009-11-27 2012-10-03 Boying Xiamen Science And Technology Co. Ltd. Purification device and method for advancedly treating printing and dyeing wastewater
CN201777952U (zh) * 2010-09-10 2011-03-30 昆明理工大学 一种用于处理含重金属废水的一体化装置
CN101962240A (zh) * 2010-10-12 2011-02-02 昆明理工大学 内电解-电解法处理含重金属废水

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