一种污水除磷材料、除磷材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术属于污水处理材料、制备及其应用技术领域，具体涉及一种污水除磷材料、除磷材料的制备方法及应用。该污水除磷材料是通过利用各种具有良好除磷效果且来源丰富的原材料经过一定的配比得到的。其制备方法工艺流程简单，制造成本较低，材料的循环反应显著地降低了污水处理的成本，有效地减少了人力资源、物力资源及经济资源的损耗，适合工业化生产和推广。其应用装置结构简单，制作便捷，能够进行循环往复反应，降低了污水处理过程的成本。该污水除磷材料同时能够用于较宽浓度范围的磷超标污水的处理。

Preparation and application of a material for phosphorus removal from sewage

【技术实现步骤摘要】
一种污水除磷材料、除磷材料的制备方法及应用
本专利技术属于污水处理材料、制备及其应用
，具体涉及一种污水除磷材料、除磷材料的制备方法及应用。
技术介绍
随着磷化工业的迅速发展，产生的环境污染装置也是日益严重。磷作为水体污染控制的主要指标之一，磷污染主要来源为含磷洗涤剂的滥用、农业含磷化肥通过地表径流进入水体等，从而也成为了水体富营养化的主要原因之一，因此控制含磷废水的超标排放意义重大。磷作为一种生物限制性营养元素，当含量超标时，就会造成危害，污水排放标准中磷的浓度是严格控制的，《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放限值为0.5mg/L，一级B排放限值为1mg/L。现有的水处理工艺经常会出现磷超标的情况。常用的除磷工艺主要有生化法、物理吸附法、化学法等，其中生化法，是利用微生物对水体中的磷进行降解，需要严格控制反应条件，抗冲击性能不强；物理吸附法，可以吸附水体中的磷，但是吸附剂容易饱和，吸附材料再生成本较高；化学法效果明显，一般用于末端治理，是短效治理方式，而且化学药剂成本相对较高，还会造成二次污染。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术目的在于提供一种污水除磷材料、除磷材料的制备方法及应用。本专利技术所采用的技术方案为：一种污水除磷材料，该除磷材料主要由以下质量份数的原料制备得到：硅藻土粉体80-200份、铁粉70-110份、活性白土100-180份和润湿剂3-8份；优选地，除磷材料主要由以下质量份数的原料制备得到：硅藻土粉体100-180份、铁粉70-110份、活性白土100-180份和润湿剂3-8份；进一步优选地，除磷材料主要由以下质量份数的原料制备得到：硅藻土粉体150份、铁粉100份、活性白土150份和润湿剂5份。上述提供的该污水除磷材料是通过利用各种具有良好除磷效果且来源丰富的原材料经过一定的配比得到的。该污水除磷材料不仅能够有效地去除污水中的磷，而且适用于污水处理厂末端的提标改造过程。该污水除磷材料同时能够用于较宽浓度范围的磷超标污水的处理。一种污水除磷材料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：(1)一次造粒：按照相应比例选取硅藻土粉体和铁粉混匀得到混合粉体后，加入润湿剂进行造粒，得到球粒Ⅰ；(2)二次造粒：将步骤(1)中得到的球粒Ⅰ与按照相应比例选取的活性白土混匀得到混合粉体后，加入润湿剂进行造粒，得到球粒Ⅱ；(3)交替包覆造粒：将步骤(2)中得到的球粒Ⅱ与步骤(1)中的混合粉体混匀造粒后，再与步骤(2)中的活性白土混匀造粒，之后再次重复上述步骤进行交替包覆造粒，得到具有多层状结构的终球粒；(4)成品制成：将步骤(3)中得到的终球粒进行烘干、烧结后冷却至室温，即可得到成品。上述提供的该污水除磷材料的制备方法中通过分别得到球粒Ⅰ和球粒Ⅱ之后，多次进行交替包覆造粒过程从而得到该具有多层状结构的除磷材料。上述制备过程中提出的交替包覆造粒是指将球粒Ⅱ加入到步骤(1)中的混合粉体中进行造粒，之后加入到步骤(2)中的活性白土中进行造粒，即对球粒Ⅱ包覆一层混合粉体后再包覆一层活性白土，之后多次交替包覆后得到的该具多层状结构的除磷材料。该种结构不仅能够促进除磷材料与污水接触时除磷材料的活性再生能力，而且再生条件简单，在污水处理过程中无需除磷材料的多次投放。该制备方法工艺流程简单，制造成本较低，材料的循环反应显著地降低了污水处理的成本，有效地减少了人力资源、物力资源及经济资源的损耗，适合工业化生产和推广。优选地，步骤(1)和步骤(2)中的润湿剂包括可溶性镧盐水溶液；优选地，可溶性镧盐水溶液包括氯化镧水溶液和/或硝酸镧水溶液。优选地，步骤(3)中与混合粉体交替包覆造粒的包覆次数为4-10次，优选为5-8次，进一步优选为6-7次；优选地，步骤(3)中与活性白土交替包覆造粒的包覆次数为3-8次，优选为5-7次，进一步优选为6次。优选地，步骤(3)中终球粒粒径为3-12mm，优选为5-10mm，进一步优选为6-8mm。上述提供的该污水除磷材料的制备方法中通过对造粒最终球粒粒径的设定，是为了提高在具体使用过程中与污废水的接触面积达到最大，从而保证了除磷效果的高效性。同时将终球粒制作成多层状结构，是用于当该污水除磷材料在反应过程中产生钝化部分后，通过水体对其的冲击力将表面钝化部分摩擦掉，从而显著地增加了该除磷材料的使用期限，并且最大强度的增加了除磷材料的使用活性，加速了除磷效率，降低了处理成本。优选地，步骤(4)中烘干温度为75-180摄氏度，烘干时间为1-5小时；优选地，烘干温度为95-150摄氏度，烘干时间为1.5-4小时；进一步优选地，烘干温度为105-120摄氏度，烘干时间为2-3小时。优选地，步骤(4)中烧结温度为280-700摄氏度，烧结时间为1-5小时；优选地，烧结温度为350-620摄氏度，烧结时间为1.5-3小时；进一步优选地，烧结温度为450-510摄氏度，烧结时间为2-2.5小时。上述提供的该污水除磷材料的制备方法中通过对采用烘干及对烘干时选用的温度和使用的时间进行设定，并且对于烘干后进行烧结的温度和烧结所需时间的设定，均是为了保证在有限的时间内，利用最少的能源消耗来达到最大程度的使用效能，同时也保证了该污水除磷材料的完整性和有效性。一种污水除磷材料的应用，包括采用污水除磷材料对含有磷超标的污废水进行处理；优选地，对含有磷超标的污废水进行处理时选用水体除磷装置，水体除磷装置包括配水区、反应区、排渣区和排水区，配水区与反应区经连接管连接；污水除磷材料设置在反应区；排渣区设于反应区下部，排渣区经连接管与反应区连接；排水区设于配水区外侧部，排水区与配水区经连接管连接；装置还包括动力装置，动力装置设于配水区和反应区的连接管上；排渣区设有排渣口和排渣阀门，排渣阀门能够控制排渣口的开启或关闭；排水区设有排水口和排水阀门，排水阀门能够控制排水口的开启或关闭。优选地，反应区中设有填料区，填料区的两端分别设有挡板，每个挡板上分别设有不少于一个网孔；优选地，每个网孔直径不小于3mm。优选地，反应区一侧设有开口，反应区经开口与配水区相连通。上述提供的该污水除磷材料所应用的水体除磷装置结构简单，制作便捷，其能够根据污水中含磷浓度的具体情况，进行循环往复反应，而且能够通过利用动力装置频率的改变促使污水水流速度与压力对除磷材料的冲击力度，从而将除磷材料表面钝化部分去除，完成除磷材料的活性再生，进而有效地延长了除磷材料的使用周期，降低了污水处理过程的成本。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的该污水除磷材料是通过利用各种具有良好除磷效果且来源丰富的原材料经过一定的配比得到的。该污水除磷材料不仅能够有效地去除污水中的磷，而且适用于污水处理厂末端的提标改造过程。该污水除磷材料同时能够用于较宽浓度范围的磷超标污水的处理。该污水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污水除磷材料，其特征在于，所述除磷材料主要由以下质量份数的原料制备得到：/n硅藻土粉体80-200份、铁粉50-150份、活性白土80-200份和润湿剂2-10份；/n优选地，所述除磷材料主要由以下质量份数的原料制备得到：/n硅藻土粉体100-180份、铁粉70-110份、活性白土100-180份和润湿剂3-8份；/n进一步优选地，所述除磷材料主要由以下质量份数的原料制备得到：/n硅藻土粉体150份、铁粉100份、活性白土150份和润湿剂5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种污水除磷材料，其特征在于，所述除磷材料主要由以下质量份数的原料制备得到：
硅藻土粉体80-200份、铁粉50-150份、活性白土80-200份和润湿剂2-10份；
优选地，所述除磷材料主要由以下质量份数的原料制备得到：
硅藻土粉体100-180份、铁粉70-110份、活性白土100-180份和润湿剂3-8份；
进一步优选地，所述除磷材料主要由以下质量份数的原料制备得到：
硅藻土粉体150份、铁粉100份、活性白土150份和润湿剂5份。


2.根据权利要求1所述的一种污水除磷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)一次造粒：按照相应比例选取硅藻土粉体和铁粉混匀得到混合粉体后，加入润湿剂进行造粒，得到球粒Ⅰ；
(2)二次造粒：将步骤(1)中得到的球粒Ⅰ与按照相应比例选取的活性白土混匀得到混合粉体后，加入润湿剂进行造粒，得到球粒Ⅱ；
(3)交替包覆造粒：将步骤(2)中得到的球粒Ⅱ与步骤(1)中的混合粉体混匀造粒后，再与步骤(2)中的活性白土混匀造粒，之后再次重复上述步骤进行交替包覆造粒，得到具有多层状结构的终球粒；
(4)成品制成：将步骤(3)中得到的终球粒进行烘干、烧结后冷却至室温，即可得到成品。


3.根据权利要求2所述的一种污水除磷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(2)中的润湿剂包括可溶性镧盐水溶液；
优选地，所述可溶性镧盐水溶液包括氯化镧水溶液和/或硝酸镧水溶液。


4.根据权利要求2所述的一种污水除磷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中与混合粉体交替包覆造粒的包覆次数为4-10次，优选为5-8次，进一步优选为6-7次；
优选地，所述步骤(3)中与活性白土交替包覆造粒的包覆次数为3-8次，优选为5-7次，进一步优选为6次。


5.根据权利要求2所述的一种污水除磷材料的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱力校，
申请(专利权)人：北京中科奥水环保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11