CN105936526A - 一种微电解填料及其制备方法 - Google Patents
一种微电解填料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105936526A CN105936526A CN201610446671.XA CN201610446671A CN105936526A CN 105936526 A CN105936526 A CN 105936526A CN 201610446671 A CN201610446671 A CN 201610446671A CN 105936526 A CN105936526 A CN 105936526A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- micro
- electrolysis stuffing
- iron
- mesh
- bentonite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种微电解填料及其制备方法,微电解填料包括铁粉、铁屑、紫砂、硼砂、膨润土、活性炭粉、氢氧化钠、沸石、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠,各成分含量如下(wt%):铁粉:60‑70;铁屑:15‑20;紫砂:2‑3;硼砂:2‑3;膨润土:5‑8;活性炭粉:6‑8;氢氧化钠:0.2‑1;沸石:0.1‑0.5;玉米淀粉:0.2‑0.5;羧甲基纤维素钠:0.1‑0.8。制备方法包括原料筛选;原料混合;压膜成型;烘干烧结。相比现有技术,本发明具有微电解效率高、无板结、成本低、使用寿命长、过滤净化效果好的特点。
Description
技术领域
本发明属于环保领域,尤其涉及一种微电解填料及其制备方法。
背景技术
铁碳微电解技术主要利用了铁的还原性、铁的电化学性、铁离子的絮凝吸附三者共同作用来净化废水。
铁碳微电解工艺的电解材料一般采用铸铁屑和活性炭或者焦炭,当材料浸没在废水中时,发生内部和外部两方面的电解反应。一方面铸铁中含有微量的碳化铁,碳化铁和纯铁存在明显的氧化还原电势差,这样在铸铁屑内部就形成了许多细微的原电池,纯铁作为原电池的阳极,碳化铁作为原电池的阴极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应,使铁变为二价铁离子进入溶液。此外,铸铁屑和其周围的炭粉又形成了较大的原电池,因此在利用微电解进行废水处理的过程实际上是内部和外部双重电解的过程,或者称之为存在微观和宏观的原电池反应。另外,为了增加电位差,促进铁离子的释放,也可在铁碳微电解填料中加入一定比例催化剂。
发生电化学反应过程如下:
阳极(Fe):Fe-2e→Fe2+ E(Fe/Fe2+)=0.44V
阴极(C):2H++2e→H2 E(H+/H2)=0.00V
反应中,产生了初生态的Fe2+和原子H,它们具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环等作用。
若有曝气,还会发生下面的反应:
O2+4H++4e→2H2O E(O2)=1.23V
O2+2H2O+4e→4OH- E(O2/OH-)=0.41V
Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+
反应中生成的OH-是出水pH值升高的原因,而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝剂,可以有效地吸附、凝聚水中的悬浮物及重金属离子,且吸附性能远远高于一般的Fe(OH)3,从而增强对废水的净化效果。
微电解技术在印染废水、造纸废水、焦化废水、炸药废水、制药废水、含 油废水、垃圾渗滤液、高盐度废水等废水进行了大量的试验研究,采用微电解技术,对COD有一定的去除,同时大大的改善了废水的可生化性,尤其是对酸性废水,PH值提高很多,也大大节约了中和药剂的费用,因此目前,微电解技术应用前景广阔,但是采用传统的微电解存在如下问题:长时间运行后会有机物在铁电极上沉积,形成一层钝化膜,阻碍了铁与碳形成稳定的原电池;铁碳填料容易出现板结,阻碍了废水与填料的有效接触,形成短流,从而降低了废水的处理效果;铁、碳电极反应需要在酸性条件下进行反应才能达到较好的效果,若进水pH值波动较大,则调节pH值加入的酸和碱大大的提高了废水处理的成本。
发明内容
发明目的:本发明的目的是一种基于以上不足,本发明提出一种微电解效率高、无板结、成本低、使用寿命长、过滤净化效果好的微电解填料及其制备方法。
技术方案:本发明所述的一种微电解填料,包括铁粉、铁屑、紫砂、硼砂、膨润土、活性炭粉、氢氧化钠、沸石、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠,各成分含量如下(wt%):
铁粉:60-70;
铁屑:15-20;
紫砂:2-3;
硼砂:2-3;
膨润土:5-8;
活性炭粉:6-8;
氢氧化钠:0.2-1;
沸石:0.1-0.5;
玉米淀粉:0.2-0.5;
羧甲基纤维素钠:0.1-0.8。
所述的铁粉为工业级还原铁粉,颗粒直径为90目-100目。
所述的铁屑颗粒直径为3mm-6mm。
所述的活性炭粉颗粒直径为80目-90目。
所述的膨润土颗粒直径为80目-90目。
一种微电解填料,各成分含量如下(wt%):
铁粉:64;
铁屑:16;
紫砂:2.5;
硼砂:2.5;
膨润土:6;
活性炭粉:7;
氢氧化钠:0.6;
沸石:0.4;
玉米淀粉:0.3;
羧甲基纤维素钠:0.7。
一种微电解填料的制备方法,包括下述步骤,
(1)原料筛选:按要求将各种原料去杂质、筛选;
(2)原料混合:将所述的铁粉、铁屑、紫砂、硼砂、膨润土、活性炭粉、氢氧化钠、沸石、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠根据配比通过机械搅拌机混合均匀,搅拌时间60min;
(3)压膜成型:加水搅拌陈化稳定20min-30min后将混合料经机械挤压成型,得到直径80mm-120mm、高度60mm-100mm的成型填料,经过脱模制成湿的填料坯体;
(4)烘干烧结:自然干燥后将填料坯体置于60℃-80℃下烘干120min,隔绝空气条件下置于825℃-1000℃下烧结100min,待填料坯体冷却后,即得到所述的微电解填料。
有益效果:与现有技术相比,本发明具有以下显著优点:本发明微电解填料的制备方法采用以铁、活性炭为填料主体,通过粉末冶金技术将材料固相烧结成具有一定合金结构的载体,能够保证微电解技术持续作用,不会像铁炭物理混合组配那样容易出现阴阳极分离,影响微电解反应。同时,本发明的微电解填料为微孔合金结构,比表面积大,活性强,不钝化,不板结,阴阳极针对不同废水进行配比,对废水处理提供了更大的电流密度和更好的微电解反应效 果,反应速率快。
而且,本发明微电解填料使用过程中反应核心铁在不断的消耗,而炭则以粉末活性炭的形式随水漂出,并在后续处理中起到良好的吸附和催化载体作用。本发明微电解填料在填料使用到一定周期后,无需更换,可通过直接少量投加的方式实现填料的补充,保证微电解系统持续、稳定,同时极大地减少了工人的操作强度,降低了人工成本。
同时,本发明中添加了紫砂,选用江苏无锡地区特有的紫砂为添加剂,在同等条件下,添加紫砂后对废水的处理效果增加了5%左右,这在添加之前是没有想到的。原因可能是紫砂具有强大的吸附和记忆功能,可以对同类废水中的某些物质进行吸附聚合,最终成为一个结石,不仅处理效果好,而且便于清理。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1:
一种微电解填料,各成分含量如下(wt%):铁粉:60;铁屑:15;紫砂:2;硼砂:2;膨润土:5;活性炭粉:6;氢氧化钠:0.2;沸石:0.1;玉米淀粉:0.2;羧甲基纤维素钠:0.1。制备方法,包括下述步骤(1)原料筛选:按要求将各种原料去杂质、筛选;(2)原料混合:将所述的铁粉、铁屑、紫砂、硼砂、膨润土、活性炭粉、氢氧化钠、沸石、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠根据配比通过机械搅拌机混合均匀,搅拌时间60min;(3)压膜成型:加水搅拌陈化稳定20min后将混合料经机械挤压成型,得到直径80mm、高度60mm的成型填料,经过脱模制成湿的填料坯体;(4)烘干烧结:自然干燥后将填料坯体置于60℃下烘干120min,隔绝空气条件下置于825℃下烧结100min,待填料坯体冷却后,即得到所述的微电解填料。
本发明制备的微电解填料与传统微电解填料的对比实验:
实施例2:
一种微电解填料,各成分含量如下(wt%):铁粉:60;铁屑:15;紫砂:3;硼砂:1;膨润土:8;活性炭粉:8;氢氧化钠:1;沸石:0.5;玉米淀粉:0.5;羧甲基纤维素钠:0.8。制备方法,包括下述步骤(1)原料筛选:按要求将各种原料去杂质、筛选;(2)原料混合:将所述的铁粉、铁屑、紫砂、硼砂、膨润土、活性炭粉、氢氧化钠、沸石、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠根据配比通过机械搅拌机混合均匀,搅拌时间60min;(3)压膜成型:加水搅拌陈化稳定20min后将混合料经机械挤压成型,得到直径120mm、高度100mm的成型填料,经过脱模制成湿的填料坯体;(4)烘干烧结:自然干燥后将填料坯体置于80℃下烘干120min,隔绝空气条件下置于1000℃下烧结100min,待填料坯体冷却后,即得到所述的微电解填料。
本发明制备的微电解填料与传统微电解填料的对比实验:
实施例3:
一种微电解填料,各成分含量如下(wt%):铁粉:64;铁屑:16;紫砂:2;硼砂:2.5;膨润土:5;活性炭粉:5;氢氧化钠:0.6;沸石:0.4;玉米淀粉:0.3;羧甲基纤维素钠:0.7。制备方法,包括下述步骤(1)原料筛选:按要求将各种原料去杂质、筛选;(2)原料混合:将所述的铁粉、铁屑、紫砂、硼砂、膨润土、活性炭粉、氢氧化钠、沸石、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠根据配比通过机械搅拌机混合均匀,搅拌时间60min;(3)压膜成型:加水搅拌陈化稳定25min后将混合料经机械挤压成型,得到直径90mm、高度80mm的成型填料,经过脱模制成湿的填料坯体;(4)烘干烧结:自然干燥后将填料坯体置于75℃下烘干120min,隔绝空气条件下置于900℃下烧结100min,待填料坯体冷却后,即得到所述的微电解填料。
本发明制备的微电解填料与传统微电解填料的对比实验:
Claims (7)
1.一种微电解填料,其特征在于:包括铁粉、铁屑、紫砂、硼砂、膨润土、活性炭粉、氢氧化钠、沸石、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠,各成分含量如下(wt%):
铁粉:60-70;
铁屑:15-20;
紫砂:2-3;
硼砂:2-3;
膨润土:5-8;
活性炭粉:6-8;
氢氧化钠:0.2-1;
沸石:0.1-0.5;
玉米淀粉:0.2-0.5;
羧甲基纤维素钠:0.1-0.8。
2.根据权利要求1所述的微电解填料,其特征在于:所述的铁粉为工业级还原铁粉,颗粒直径为90目-100目。
3.根据权利要求1所述的微电解填料,其特征在于:所述的铁屑颗粒直径为3mm-6mm。
4.根据权利要求1所述的微电解填料,其特征在于:所述的活性炭粉颗粒直径为80目-90目。
5.根据权利要求1所述的微电解填料,其特征在于:所述的膨润土颗粒直径为80目-90目。
6.根据权利要求1所述的微电解填料,其特征在于:所述的各成分含量如下(wt%):
铁粉:64;
铁屑:16;
紫砂:2.5
硼砂:2.5;
膨润土:6;
活性炭粉:7;
氢氧化钠:0.6;
沸石:0.4;
玉米淀粉:0.3;
羧甲基纤维素钠:0.7。
7.一种微电解填料的制备方法,其特征在于:包括下述步骤,
(1)原料筛选:按要求将各种原料去杂质、筛选;
(2)原料混合:将所述的铁粉、铁屑、紫砂、硼砂、膨润土、活性炭粉、氢氧化钠、沸石、玉米淀粉、羧甲基纤维素钠根据配比通过机械搅拌机混合均匀,搅拌时间为60min;
(3)压膜成型:加水搅拌陈化稳定20min-30min后将混合料经机械挤压成型,得到直径80mm-120mm、高度60mm-100mm的成型填料,经过脱模制成湿的填料坯体;
(4)烘干烧结:自然干燥后将填料坯体置于60℃-80℃下烘干120min,隔绝空气条件下置于825℃-1000℃下烧结100min,待填料坯体冷却后,即得到所述的微电解填料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610446671.XA CN105936526A (zh) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | 一种微电解填料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610446671.XA CN105936526A (zh) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | 一种微电解填料及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105936526A true CN105936526A (zh) | 2016-09-14 |
Family
ID=56872712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610446671.XA Withdrawn CN105936526A (zh) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | 一种微电解填料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105936526A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106830208A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-06-13 | 河钢股份有限公司 | 一种微电解填料及其制备方法 |
CN114835257A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-08-02 | 大连海洋大学 | 一种快速吸附型铁掺杂多孔人工湿地填料及其制备方法与应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104003483A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-08-27 | 福州大学 | 一种竹炭基微电解多孔陶粒填料及其制备方法 |
CN104550939A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-04-29 | 王桂霞 | 一种微电解填料及其制备方法与应用 |
CN105110427A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-02 | 王磊 | 一种复合型微电解填料及其制备方法与应用 |
CN105236521A (zh) * | 2015-11-09 | 2016-01-13 | 沈阳工业大学 | 一种复合型多元微电解填料及其制备方法 |
-
2016
- 2016-06-21 CN CN201610446671.XA patent/CN105936526A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104003483A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-08-27 | 福州大学 | 一种竹炭基微电解多孔陶粒填料及其制备方法 |
CN104550939A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-04-29 | 王桂霞 | 一种微电解填料及其制备方法与应用 |
CN105110427A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-02 | 王磊 | 一种复合型微电解填料及其制备方法与应用 |
CN105236521A (zh) * | 2015-11-09 | 2016-01-13 | 沈阳工业大学 | 一种复合型多元微电解填料及其制备方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106830208A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-06-13 | 河钢股份有限公司 | 一种微电解填料及其制备方法 |
CN106830208B (zh) * | 2017-01-24 | 2020-10-30 | 河钢股份有限公司 | 一种微电解填料及其制备方法 |
CN114835257A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-08-02 | 大连海洋大学 | 一种快速吸附型铁掺杂多孔人工湿地填料及其制备方法与应用 |
CN114835257B (zh) * | 2022-03-30 | 2024-01-19 | 大连海洋大学 | 一种快速吸附型铁掺杂多孔人工湿地填料及其制备方法与应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104761024B (zh) | 高效多相催化氧化铁碳微电解填料及其制备方法 | |
CN105198048B (zh) | 一种三维电极填料及其制备方法 | |
CN100429155C (zh) | 一种三维电极反应器的粒子电极催化剂填料及其制备方法 | |
CN105399202A (zh) | 一种基于反硝化脱氮过程中高效促进海绵铁腐蚀除磷方法 | |
Yuan et al. | Advances in iron-based electrocatalysts for nitrate reduction | |
CN108423772A (zh) | 一种基于载零价铁纳米复合树脂为催化剂的阴阳两极协同降解硝酸盐的装置及方法 | |
CN104261518B (zh) | 一种锰炭催化内电解填料及其制备方法与应用 | |
Chen et al. | Enhanced fenton-like catalytic activity and stability of g-c3n4 nanosheet-wrapped copper phosphide with strong anti-interference ability: Kinetics and mechanistic study | |
CN108249644A (zh) | 一种废水中亚磷酸盐的去除装置及方法 | |
Wang et al. | The treatment of electroplating wastewater using an integrated approach of interior microelectrolysis and Fenton combined with recycle ferrite | |
CN103641207B (zh) | 一种含锌电镀废水复合电解槽处理方法 | |
CN106745538B (zh) | 一种从次磷酸盐废水中回收单质磷的方法 | |
CN107840415A (zh) | 一种利用酸洗铁泥制备铁碳微电解填料的方法 | |
CN105936526A (zh) | 一种微电解填料及其制备方法 | |
CN103641210B (zh) | 一种含铬电镀废水复合电解槽处理方法 | |
CN114713837A (zh) | 纳米零价铁碳陶粒及其制备方法和在处理废水中的应用 | |
CN113493237B (zh) | 一种改性纳米铁的制备及其处理高浓度硝酸盐废水的方法 | |
CN201240898Y (zh) | 一种新型微电解反应装置 | |
CN114368831A (zh) | 一种加速好氧颗粒污泥形成的复合材料、制备方法及应用 | |
CN103641208B (zh) | 一种含镍线路板废水复合电解槽处理方法 | |
CN107777759A (zh) | 一种微电解填料及其制备方法 | |
CN108191184B (zh) | 一种污泥化学除臭方法 | |
CN104986898B (zh) | 一种常温铁氧体循环处理重金属污水的方法及装置 | |
CN106745528A (zh) | 一种含铜镍污泥资源化制备三维粒子电极及其制备方法 | |
CN206915891U (zh) | 去除化学镀镍废水中磷和镍的处理系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20160914 |