一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法，所述所需材料包括零价铁、催化剂、粘合剂、木质粉末活性炭、发泡剂经造粒，所述零价铁为50％的单质铁，采用90‑900mg，催化剂采用聚氨酯催化剂，重量为4‑40mg，粘合剂采用硅油，重量为2‑20mg，木质粉末活性炭重量为1‑50mg，发泡剂经造粒重量为0.1‑60mg。本发明专利技术提出的该铁基质可在厌氧条件下充分与污水接触，从而更有效率的去除水中的N，同时在操作过程具有更好的可控性，能够根据不同的需求进行不同比列的搭配，以得到最大的处理效果。

An Iron Matrix Material for Sewage Treatment and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法
本专利技术涉及污水处理的铁基质材料，尤其涉及一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法。
技术介绍
污水厂排水中硝酸盐氮(NO3--N)浓度偏高，难利用常规生物脱氮工艺实现NO3--N的深度脱除。本研究以铁基质高效催化脱氮载体为污水中NO3--N的脱除材料，探究不同铁基质催化活性、pH值和NO3--N浓度等对污水中NO3--N去除的影响及机制。研究结果表明：添加催化剂D的铁基质高效催化脱氮载体可脱除92.23％的NO3--N，调节污水为酸性至中性条件时，其NO3--N去除率均可达到92.09％以上，且氨氮(NH4+-N)积累量先升高后降低；当污水为碱性条件时，NO3--N的去除率亦可达86.13％以上，且在碱性条件时无NH4+-N积累；原水中NO3--N的浓度变化(20～70mg·L-1)对铁基质高效催化脱氮载体的脱氮性能影响较小，NO3--N去除率均达到96.11％以上。与催化剂A、B和C相比，添加催化剂D的铁基质高效催化脱氮载体脱氮速率最快，NO3--N降解反应过程符合一级反应动力学方程，反应速率常数k＝0.0170min-1。水体中的硝酸盐污染因其全球性和致癌性而引起人们的广泛关注。为此，众多科研工作者对去除硝酸盐污染进行了大量研究，并得出了去除硝酸盐污染的多种方法。污水厂排水中硝酸盐氮(NO3–-N)浓度偏高，难利用常规生物脱氮工艺实现NO3–-N的深度脱除。基于上述陈述，本专利技术提出了一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法，本专利技术所述铁基质材料在进行制备过程具有良好的可控效果，在进行污水处理过程，能够对不同的污水进行不同比例的配置，以达到最好的处理效果，同时该铁基质在进行污水处理过程，搭配棉布，实现了微生物的处理效果。一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法，其特征在于，所述所需材料包括零价铁、催化剂、粘合剂、木质粉末活性炭、发泡剂经造粒，所述零价铁为50％的单质铁，采用90-900mg，催化剂采用聚氨酯催化剂，重量为4-40mg，粘合剂采用硅油，重量为2-20mg，木质粉末活性炭重量为1-50mg，发泡剂经造粒重量为0.1-60mg。优选的，包括以下步骤：S1、将零价铁进行清理放置容器内，放入催化剂，静置10min，等待零价铁充分氧化，得到I品；S2、将Ⅰ品中加入木质粉末活性炭，同时加入粘合剂，再次放入催化剂，静置15min，待反应完全后，得到II品；S3、将Ⅱ品进行整理清洗，同时对所剩材料进行过滤处理，得到III品；S4、对Ⅲ品内放入发泡剂经造粒，同时放入少许催化剂和粘合剂，通过无氧1200℃的加热处理，得到IV品；S5、将Ⅳ品进行充分过滤得到V品；S6、将Ⅴ进行烘干处理，处理完毕后得到VI品；S7、对Ⅵ品进行检测处理，达标后得到VII品，反之返回S3操作。优选的，所述步骤S1中的催化剂为80-800mg。优选的，所述步骤S2中的木质粉末活性炭重量为5-40mg，且粘合剂重量为4-15mg，所述S2在无氧高温1200℃的环境下进行。优选的，所述步骤S3中的过滤处理为：将II品通过0.02-0.05目筛网内进行过滤筛选。优选的，所述步骤S4中的发泡剂经造粒重量为0.5-50mg，且催化剂和粘合剂均为5-10mg。优选的，所述步骤S5中的过滤处理为：将II品通过0.01-0.03目筛网内进行过滤筛选。优选的，所述步骤S6中的烘干处理采用无氧1200℃的高温下进行，且全程封闭式处理。优选的，所述步骤S7中的返回处理均在烘干冷却后进行，且添加原材料均为原步骤的50％。与现有技术相比，本专利技术所述铁基质材料在进行制备过程具有良好的可控效果，在进行污水处理过程，能够对不同的污水进行不同比例的配置，以达到最好的处理效果，同时该铁基质在进行污水处理过程，搭配棉布，实现了微生物的处理效果，增加对污水的处理效果，当零价铁、催化剂、粘合剂、木质粉末活性炭、发泡剂经造粒在91:4.1:2.3:2:0.6时，得到的铁基质材料，在AO+mbr工艺中(进水生活污水劣五类水质HRT8h)在未添加铁基质填料时，其出水COD、氨氮、TP达到一级A标准，添加50％填充度的铁基质材料在缺氧池中，其出水COD、氨氮、TP达到四类水，并且硝酸盐氨含量稳定在10mg/L以下。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例一本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法，本专利技术所述铁基质材料在进行制备过程具有良好的可控效果，在进行污水处理过程，能够对不同的污水进行不同比例的配置，以达到最好的处理效果，同时该铁基质在进行污水处理过程，搭配棉布，实现了微生物的处理效果。一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法，其特征在于，所述所需材料包括零价铁、催化剂、粘合剂、木质粉末活性炭、发泡剂经造粒，所述零价铁为50％的单质铁，采用90-900mg，催化剂采用聚氨酯催化剂，重量为4-40mg，粘合剂采用硅油，重量为2-20mg，木质粉末活性炭重量为1-50mg，发泡剂经造粒重量为0.1-60mg。优选的，包括以下步骤：S1、将零价铁进行清理放置容器内，放入催化剂，静置10min，等待零价铁充分氧化，得到I品；S2、将Ⅰ品中加入木质粉末活性炭，同时加入粘合剂，再次放入催化剂，静置15min，待反应完全后，得到II品；S3、将Ⅱ品进行整理清洗，同时对所剩材料进行过滤处理，得到III品；S4、对Ⅲ品内放入发泡剂经造粒，同时放入少许催化剂和粘合剂，通过无氧1200℃的加热处理，得到IV品；S5、将Ⅳ品进行充分过滤得到V品；S6、将Ⅴ进行烘干处理，处理完毕后得到VI品；S7、对Ⅵ品进行检测处理，达标后得到VII品，反之返回S3操作。优选的，所述步骤S1中的催化剂为80-800mg。优选的，所述步骤S2中的木质粉末活性炭重量为5-40mg，且粘合剂重量为4-15mg，所述S2在无氧高温1200℃的环境下进行。优选的，所述步骤S3中的过滤处理为：将II品通过0.02-0.05目筛网内进行过滤筛选。优选的，所述步骤S4中的发泡剂经造粒重量为0.5-50mg，且催化剂和粘合剂均为5-10mg。优选的，所述步骤S5中的过滤处理为：将II品通过0.01-0.03目筛网内进行过滤筛选。优选的，所述步骤S6中的烘干处理采用无氧1200℃的高温下进行，且全程封闭式处理。优选的，所述步骤S7中的返回处理均在烘干冷却后进行，且添加原材料均为原步骤的50％。实施例二本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法，本专利技术所述铁基质材料在进行制备过程具有良好的可控效果，在进行污水处理过程，能够对不同的污水进行不同比例的配置，以达到最好的处理效果，同时该铁基质在进行污水处理过程，搭配棉布，实现了微生物的处理效果。一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法，其特征在于，所述所需材料包括零价铁、催化剂、粘合剂、木质粉末活性炭、发泡剂经造粒，所述零价铁为50％的单质铁，采用90-900mg，催化剂采用聚氨酯催化剂，重量为4-40mg，粘合剂采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法，其特征在于，所述所需材料包括零价铁、催化剂、粘合剂、木质粉末活性炭、发泡剂经造粒，所述零价铁为50％的单质铁，采用90‑900mg，催化剂采用聚氨酯催化剂，重量为4‑40mg，粘合剂采用硅油，重量为2‑20mg，木质粉末活性炭重量为1‑50mg，发泡剂经造粒重量为0.1‑60mg。

【技术特征摘要】
1.一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法，其特征在于，所述所需材料包括零价铁、催化剂、粘合剂、木质粉末活性炭、发泡剂经造粒，所述零价铁为50％的单质铁，采用90-900mg，催化剂采用聚氨酯催化剂，重量为4-40mg，粘合剂采用硅油，重量为2-20mg，木质粉末活性炭重量为1-50mg，发泡剂经造粒重量为0.1-60mg。2.一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将零价铁进行清理放置容器内，放入催化剂，静置10min，等待零价铁充分氧化，得到I品；S2、将Ⅰ品中加入木质粉末活性炭，同时加入粘合剂，再次放入催化剂，静置15min，待反应完全后，得到II品；S3、将Ⅱ品进行整理清洗，同时对所剩材料进行过滤处理，得到III品；S4、对Ⅲ品内放入发泡剂经造粒，同时放入少许催化剂和粘合剂，通过无氧1200℃的加热处理，得到IV品；S5、将Ⅳ品进行充分过滤得到V品；S6、将Ⅴ进行烘干处理，处理完毕后得到VI品；S7、对Ⅵ品进行检测处理，达标后得到VII品，反之返回S3操作。3.根据权利要求2所述的一种用于污水处理的铁基质材料及其制造方法的制造方法，其特征在于，所述步骤S1中的催化剂为80-800...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐云清，祁锋，孙宇，汪小祥，龚林华，赵士文，陈海波，吴月龙，汪跃，张伟，黄宙晟，庞猛，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局，南京瑞迪建设科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32