一种稀土-凹凸棒土生物催化污泥的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种稀土-凹凸棒土生物催化污泥的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：取稀土矿石生产中经碳酸盐和草酸沉淀后的废渣，将1重量份废渣和1～5重量份的粒径为0.1μm～0.5μm的聚乙烯混合，用挤出法制成聚乙烯管材，该管材具有微孔，微孔孔径为0.2μm～10μm，剪切成2mm～8mm长的多孔混合稀土-聚乙烯环状氧化物；在活性污泥中加入粒度为100～250目的凹凸棒土和多孔混合稀土-聚乙烯环状氧化物，搅拌2.5～3.5h，停止搅拌1.5～2.5h，重复进行搅拌和停止搅拌的步骤，1天～6天后，停止搅拌时，凹凸棒土及多孔混合稀土-聚乙烯环状氧化物不再上浮，除去上面的清水层，得到稀土-凹凸棒土生物催化污泥。本发明专利技术可以有效提高活性污泥法处理效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，其特征在于，具体步骤包括：取稀土矿石生产中经碳酸盐和草酸沉淀后的废渣，将1重量份废渣和1～5重量份的粒径为0.1μm～0.5μm的聚乙烯混合，用挤出法制成聚乙烯管材，该管材具有微孔，微孔孔径为0.2μm～10μm，剪切成2mm～8mm长的多孔混合稀土-聚乙烯环状氧化物；在活性污泥中加入粒度为100～250目的凹凸棒土和多孔混合稀土-聚乙烯环状氧化物，搅拌2.5～3.5h，停止搅拌1.5～2.5h，重复进行搅拌和停止搅拌的步骤，1天～6天后，停止搅拌时，凹凸棒土及多孔混合稀土-聚乙烯环状氧化物不再上浮，除去上面的清水层，得到稀土-凹凸棒土生物催化污泥。本专利技术可以有效提高活性污泥法处理效果。【专利说明】
本专利技术涉及一种用混合稀土氧化物和凹凸棒土植入活性污泥中，制成具有生物催化氧化的活性污泥技术，能有效提高活性污泥法的处理效果。
技术介绍
水污染是我国环境污染重点，全国主要流域大多在4类水质，严重影响生活用水和工农业用水，而污水处理方法中活性污泥法是主要方法之一，其中最大量的生活污水基本都用各种类型的活性污泥法处理，主要原因是处理效果好，运行成本低廉。 活性污泥法是利用微生物和后生动物，分解污水中有机物质的一种方法，水中有机物质分为易降解和难降解二类，其中易降解有机物容易被微生物降解，而难降解有机物则不容易分解，因此污水处理效果有一定限制，特别对于部分工业废水，其可生化性较差(一般称B/C较低)，处理效果受到很大局限，如何提高活性污泥法的处理效率，一直是污水处理学者研宄的重点。 稀土元素是一类新型催化剂，所谓稀土元素是指元素周期表中第三族副族元素57号元素镧及镧系14个元素加上21号钪，39号钇共17个元素，由于它们性质非常相似，并在地球矿物中共生，故称为稀土元素。 从电子结构上分析，稀土元素中每一元素的最外层电子均为3个，所以具有相似的化学性质，但是次外层电子数是不同的，即从I个一 14个电子，由于位于第六周期，原子核与外层、次外层电子距离较远，吸引力较弱，因此这些电子更加活跃，在催化过程中电子云转移和变化能力更强，所以催化能力也更强。 在文献资料中大多以氧化铈作为研宄对象，并浸渍在多孔的载体上制成非均相催化剂。以氧化铈作为研宄对象在理论分析上是合理的，但是实用上由于稀土元素分离困难，单一稀土化合物价格高昂，而且混合物中各种元素同样具有催化能力，混合物还可能有加合作用。中国是稀土储藏量占世界38 %，而产量占世界90 %，生产厂具有大量含有稀土混合物的废渣(氧化物含量小于5% )，经过处理后，可以作为催化剂应用，这也是资源综合利用。 凹凸棒土是膨润土的一类，由于其分子结构，在长链中基团有规则向二边伸展，故称凹凸棒土。20世纪末国际上大力研宄，因其具有很好的吸附、脱色效果，广泛应用于酒类、饮料等脱色去除杂质，还应用于石油钻井的润滑剂等。而在有机废水深度处理中有相当的效果，只要与其他技术适当配合，可用于低浓度有机废水深度处理及回用。 本专利技术通过利用稀土废渣，即混合稀土氧化物与聚乙烯微粒，通过用注射成型法生成外径为10mm，内径为5mm的聚乙烯管，该管材具有致密微孔，微孔孔径为0.2 μπι—10 μ m，根据工程规模或试验需要，剪切成2mm—8mm多孔混合稀土 -聚乙稀(PE)环状氧化物。再与凹凸棒土一起，协同植入普通活性污泥中，形成生物催化活性污泥，能够有效提高活性污泥法的处理效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种稀土 -凹凸棒土生物催化污泥的制备方法，以解决难降解有机物不易被生物降解，从而提高活性污泥法处理效果的问题。 为了达到上述目的，本专利技术提供了，其特征在于，具体步骤包括: 第一步:制备多孔混合稀土 -聚乙烯(PE)环状氧化物:取稀土矿石生产中经碳酸盐和草酸沉淀后的废渣，所述的废渣中含有混合稀土氧化物5%?10%，将I重量份废渣和I?5重量份的粒径为0.1 μπι?0.5 μπι的聚乙烯(PE)和0.05-0.15重量份碳酸钠作为发孔剂混合，在140°C?150°C，用注射成型法制成聚乙烯管材，该管材具有微孔，微孔孔径为0.2 μ-- ~ 10 μπι，剪切成2mm?8mm长的多孔混合稀土 -聚乙稀(PE)环状氧化物； 第二步:制备含稀土催化剂的活性污泥:在活性污泥中加入粒度为100?250目的凹凸棒土和多孔混合稀土 -聚乙烯环状氧化物，所述的活性污泥与凹凸棒土和多孔混合稀土-聚乙烯环状氧化物的重量比为I吨:l-10kg: 50?500g，搅拌2.5?3.5h，停止搅拌1.5?2.5h，停止搅拌时，灰白色凹凸棒土及多孔混合稀土 -聚乙烯(PE)环状氧化物漂浮在水面，重复进行搅拌和停止搅拌的步骤，I天?6天后，停止搅拌时，凹凸棒土及多孔混合稀土 -聚乙烯(PE)环状氧化物不再上浮，除去上面的清水层，得到稀土-凹凸棒土生物催化污泥。 进一步地，所述的聚乙烯的重均分子量为I万?9万。 进一步地，所述的聚乙稀管材的外径为8?12mm，内径为4?6mm，所述的凹凸棒土粒度为100?250目。 本专利技术的稀土 -凹凸棒土生物催化污泥的使用方法为: 1、工程开始调试时，培菌阶段，可以直接用以上方法，逐步添加多孔混合稀土-聚乙烯(PE)环状氧化物和凹凸棒土在污泥中予以培养、制备。 2、已经运行的工程，可以添加制备好的稀土-凹凸棒土生物催化污泥。第一次添加原有污泥量(以含水率98 %计)I % -12 %的稀土 -凹凸棒土生物催化污泥，运行后每周添加0.5%— I %污泥，共3-5次，直至效果稳定。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是: 对于普通生活污水，由于可生化性较好，难降解有机物比例较低，采用此生物催化活性污泥与普通活性污泥相比，能提高COD去除率3 % -6 %。而对于难降解的工业废水而言，例如印染废水，一般能提高COD去处理8% —20%，而且成本及其低廉。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。 印染废水含有大量助剂、浆料和残余染料，其废水的可生化性差，一般B/C比只有0.2-0.25，所以深度处理难度很大，目前环保要求提高，促使废水处理后尽可能提高回用率，以减少污染物排放，MBR是一种较好的膜法与活性污泥法结合的方法，但是处理效果还是受到难降解有机物的影响，稀土 -凹凸棒土生物催化技术可以有效提高处理效率。 实施例1 一种稀土 -凹凸棒土生物催化污泥的制备方法，具体步骤为: 第一步:制备多孔混合稀土-聚乙烯(PE)环状氧化物:符合国家标准“GB18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准”豁免条件的含低放射性南方稀土矿石生产中经碳酸盐和草酸沉淀后的废渣，所述的废渣中含有混合稀土氧化物(主要为氧化铈，约占氧化稀土的70%，其他有氧化镧、氧化钕等轻稀土氧化物)5wt%，将I重量份废渣和3重量份的粒径为0.1 μ m?0.5 μ m的聚乙烯(PE)重均分子量I万一9万；混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土‑凹凸棒土生物催化污泥的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：第一步：制备多孔混合稀土‑聚乙烯环状氧化物：取稀土矿石生产中经碳酸盐和草酸沉淀后的废渣，所述的废渣中含有混合稀土氧化物5％～10％，将1重量份废渣和1～5重量份的粒径为0.1μm～0.5μm的聚乙烯和0.05‑0.15重量份碳酸钠作为发孔剂混合，在140℃～150℃，用注射成型法制成聚乙烯管材，该管材具有微孔，微孔孔径为0.2μm～10μm，剪切成2mm～8mm长的多孔混合稀土‑聚乙烯环状氧化物；第二步：制备含稀土催化剂的活性污泥：在活性污泥中加入粒度为100～250目的凹凸棒土和多孔混合稀土‑聚乙烯环状氧化物，所述的活性污泥与凹凸棒土和多孔混合稀土‑聚乙烯环状氧化物的重量比为1吨：1‑10kg：50～500g，搅拌2.5～3.5h，停止搅拌1.5～2.5h，停止搅拌时，灰白色凹凸棒土及多孔混合稀土‑聚乙烯环状氧化物漂浮在水面，重复进行搅拌和停止搅拌的步骤，1天～6天后，停止搅拌时，凹凸棒土及多孔混合稀土‑聚乙烯环状氧化物不再上浮，除去上面的清水层，得到稀土‑凹凸棒土生物催化污泥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：奚旦立，马春燕，刘振鸿，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31