一种除磷填料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及水处理领域。本发明专利技术公开了一种除磷填料，由聚氨酯泡沫粘合海绵铁和活性炭构成，所述海绵铁与活性炭的质量比为1:5～5:1；所述海绵铁和活性炭的总质量与聚氨酯泡沫的质量之比为1:3～3:1；所述除磷填料的粒径为5～25mm。本发明专利技术将海绵铁、活性炭、聚氨酯泡沫结合在一起，不仅能克服海绵铁单独作为载体填料时存在的弊端，还能发挥电化学以及有机多孔载体微生物易附着、与铁元素更紧密接触的优势，充分利用微生物作用，物理吸附作用、化学絮凝沉淀、电化学等多种作用达到除磷的目的。另外，本发明专利技术制备的除磷填料，无需高温烘制，也无需添加成孔剂，制备方法简便，成本低。

Phosphorus removal filler and preparation method thereof

The invention relates to the field of water treatment. The invention discloses a phosphorus filler made of polyurethane foam bonded sponge iron and activated carbon, the quality of the sponge iron and activated carbon ratio of 1:5 to 5:1; the total mass of the polyurethane foam sponge iron and activated carbon quality ratio of 1:3 to 3:1; the phosphorus filler particle size 5 ~ 25mm. The invention of the sponge iron, activated carbon, polyurethane foam together, not only can overcome the drawbacks of the sponge iron alone as the carrier, can play the advantages of organic electrochemistry and porous carrier, and microorganisms attached to the iron element more closely, make full use of microorganisms, physical adsorption, chemical flocculation, electrochemical etc. the role of a variety of purpose of phosphorus. In addition, phosphorus filler prepared by the invention, without high-temperature baking, without adding pore forming agent, preparation method is simple, low cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理领域，特别涉及一种除磷填料及其制备方法。
技术介绍
由于经济的快速发展，农村生活污水的排放量逐年增加。污水的无序排放，不仅影响农村居住环境和人民健康，还严重阻碍社会主义新农村建设的进程。随着政策的倾斜和人们环保意识的提高，一些高效率、低投入的污水处理技术和模式开始投入使用。例如A2O生物脱氮除磷工艺是一种将传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的相结合的水处理工艺。A2O生物脱氮除磷系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。这种结合生物法除磷的工艺，除磷效果不够理想又有大量污泥产生，不能满足污水排放要求。添加填料利用化学法去除污水中的磷，具有效果好、不产生污泥等优点，这种方法已在污水处理中得到应用。但是，小粒径的填料存在易沉、不好固定、与污水接触面小、除磷效果不佳等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种除磷填料及其制备方法，粒径大，与污水接触面积大，除磷效果及水处理效果好，制备方法简单，成本低。本专利技术提供了一种除磷填料，由聚氨酯泡沫粘合海绵铁和活性炭构成，所述海绵铁与活性炭的质量比为1:5～5:1；所述海绵铁和活性炭的总质量与聚氨酯泡沫的质量之比为1:3～3:1；所述除磷填料的粒径为5～25mm。优选的，所述活性炭经过去离子水清洗处理。优选的，所述海绵铁与活性炭的质量比为(2～5)：1。优选的，所述海绵铁的粒径小于等于3mm。优选的，所述活性炭的粒径小于等于3mm。优选的，所述海绵铁和活性炭的总质量与聚氨酯泡沫的质量之比为1～2:1。本专利技术还提供了一种除磷填料的制备方法，包括以下步骤：(A)将海绵铁和活性炭按照质量比为1:5～5:1混合均匀，得到混合物；(B)将所述混合物与聚氨酯泡沫按照质量比为1:3～3:1混合搅拌，常温下制成球状或柱状，自然风干，得到粒径为5～25mm除磷填料。优选的，所述步骤(A)前还包括，将活性炭用去离子水浸泡清洗。与现有技术相比，本专利技术的除磷填料，由聚氨酯泡沫粘合海绵铁和活性炭构成，所述海绵铁与活性炭的质量比为1:5～5:1；所述海绵铁和活性炭的总质量与聚氨酯泡沫的质量之比为1:3～3:1；所述除磷填料的粒径为5～25mm。海绵铁具有独特的疏松状结构，比表面积大，铁反应活性强，有很好的生物强化处理效果；聚氨酯泡沫多孔、稳定易于微生物附着、繁殖；活性炭的加入，与海绵铁构成生物电池除磷的同时去除水中重金属、乳化有机物和其它多种污染物。该填料将海绵铁、活性炭、聚氨酯泡沫结合在一起，不仅能克服海绵铁单独作为载体填料时存在的弊端，还能发挥电化学以及有机多孔载体微生物易附着、与铁元素更紧密接触的优势，充分利用微生物作用，物理吸附作用、化学絮凝沉淀、电化学等多种作用达到除磷的目的。另外，由于聚氨酯泡沫本身的粘合性能，其可以直接与海绵铁及活性炭形成带孔的大颗粒，无需高温烘制，也无需添加成孔剂，制备方法简便，成本低。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术实施例公开了一种除磷填料，由聚氨酯泡沫粘合海绵铁和活性炭构成，所述海绵铁与活性炭的质量比为1:5～5:1；所述海绵铁和活性炭的总质量与聚氨酯泡沫的质量之比为1:3～3:1；所述除磷填料的粒径为5～25mm。本专利技术所述的除磷填料依据农村生活污水特点设计，针对分散型使用生物处理技术的农村生活污水处理设施。根据需要，所述填料可直接投加到污水中，也可以装入纱网袋再加入污水中。本专利技术所述的除磷填料的粒径为5～25mm，优选为8～10mm，与污水接触面积大，容易沉淀，利用率高。在本专利技术中，所述除磷填料由聚氨酯粘合海绵铁和活性炭构成。所述海绵铁具有独特的疏松状结构，比表面积大，反应活性强，有很好的生物强化处理效果；而且在水处理过程中，其还能与活性炭形成生物电池结构，加快除磷效果。本专利技术将海绵铁和活性炭配合使用后，还克服了单用海绵铁作为填料时引起的色度过高的问题。本专利技术所述的海绵铁的粒径优选为小于等于3mm，更优选为1～3mm，本专利技术对于其来源没有特殊限制，一般市售产品即可。所述活性炭配合海绵铁构成生物电池，除磷的同时去除水中重金属、乳化有机物和其他多种污染物。所述活性炭在使用前，优选的经过去离子水清洗处理，以便于初期其中的磷。所述活性炭的粒径优选为小于等于3mm，更优选为1～3mm。所述海绵铁与活性炭的质量比为1:5～5:1，优选为(2～5)：1，更优选为2:1或3:1。所述聚氨酯泡沫具有多孔结构，其中可以附着微生物，其一定的吸附作用。所述聚氨酯泡沫将海绵铁和活性炭粘合在一起，不仅能克服海绵铁单独作为载体填料时存在的弊端，还能发挥电化学以及有机多孔载体微生物易附着、与铁元素更紧密接触的优势，充分利用微生物作用，物理吸附作用、化学絮凝沉淀、电化学等多种作用达到除磷的目的。所述海绵铁和活性炭的总质量与聚氨酯泡沫的质量之比为1:3～3:1，优选为1:1或2:1。本专利技术还公开了一种除磷填料的制备方法，包括以下步骤：(A)将海绵铁和活性炭按照质量比1:5～5:1混合均匀，得到混合物；(B)将所述混合物与聚氨酯泡沫按照质量比为1:3～3:1混合搅拌，常温下制成球状或柱状，自然风干，得到粒径为5～25mm除磷填料。按照本专利技术，首先将海绵铁和活性炭按照质量比1:5～5:1混合均匀，得到混合物，优选的在此步骤前，将活性炭用去离子水浸泡清洗，与除去磷。得到混合物后，将所述混合物与聚氨酯泡沫按照1:3～3:1混合搅拌，常温下制成球状或柱状，自然风干，得到粒径为5～25mm的除磷填料。用本专利技术制得的除磷填料进行污水处理，与单独使用海绵铁的填料相比，出水色度由200(稀释倍数)降低到25(稀释倍数)，总磷去除率由92.89％提高到95.56％，总氮去除率由65.14％提高到79.86％，处理后污水能达到生活污水一级排放标准。为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的除磷填料及其制备方法进行详细说明，本专利技术的保护范围不受以下实施例的限制。实施例1将活性炭用去离子水浸泡清洗；将3mm粒径的海绵铁和3mm粒径的活性炭按照质量比为1:3混合均匀，得到混合物；将所述混合物与聚氨酯泡沫按照质量比1:1混合搅拌，常温下制成8mm的球状，自然风干，得到除磷填料。实施例2将活性炭用去离子水浸泡清洗；将2mm粒径的海绵铁和1mm粒径的活性炭按照质量比为1:2混合均匀，得到混合物；将所述混合物与聚氨酯泡沫按照质量比1:2混合搅拌，常温下制成8mm的球状，自然风干，得到除磷填料。实施例3将活性炭用去离子水浸泡清洗；将海绵铁和活性炭按照质量比为2:1混合均匀，得到混合物；将所述混合物与聚氨酯泡沫按照质量比2:1混合搅拌，常温下制成8mm的球状，自然风干，得到除磷填料。比较例1以海绵铁作为填料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除磷填料，由聚氨酯泡沫粘合海绵铁和活性炭构成，所述海绵铁与活性炭的质量比为1:5～5:1；所述海绵铁和活性炭的总质量与聚氨酯泡沫的质量之比为1:3～3:1；所述除磷填料的粒径为5～25mm。

【技术特征摘要】
1.一种除磷填料，由聚氨酯泡沫粘合海绵铁和活性炭构成，所述海绵铁与活性炭的质量比为1:5～5:1；所述海绵铁和活性炭的总质量与聚氨酯泡沫的质量之比为1:3～3:1；所述除磷填料的粒径为5～25mm。2.根据权利要求1所述的除磷填料，其特征在于，所述活性炭经过去离子水清洗处理。3.根据权利要求1所述的除磷填料，其特征在于，所述海绵铁与活性炭的质量比为(2～5)：1。4.根据权利要求1所述的除磷填料，其特征在于，所述海绵铁的粒径小于等于3mm。5.根据权利要求1所述的除磷填料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文奇，常邦，张少伟，
申请(专利权)人：北京瑞蓝科工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11