一种适用于赣州地区的除磷填料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于赣州地区的除磷填料及其制备方法，所述除磷填料包括以下重量份的各组分：红砂土45‑55份、粘结剂15‑25份、石膏5‑10份、造孔剂8‑15份、水10‑15份，所述粘结剂为水泥，所述造孔剂为碳粉。本发明专利技术中的红砂土来自赣州地区，能够就地取材，经测定，土壤中富含铁离子及钙离子，铁离子和磷酸根可形成磷酸铁或磷酸亚铁等沉淀物，钙盐和磷酸根能够生成磷酸钙不溶物，此外，填料表面的金属离子通过离子交换吸附作用得到置换，能够进一步去除污水中的磷。本发明专利技术制备得到的填料为多孔结构，其经过碳粉的造孔作用，形成的微孔有效地增加了填料的比表面积，且表面粗糙，有利于微生物的附着和生物膜生长。

A phosphorus removal filler suitable for Ganzhou area and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种适用于赣州地区的除磷填料及其制备方法
本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种适用于赣州地区的除磷填料及其制备方法。
技术介绍
磷是生物生长必需的元素之一，但水体中过高的磷含量可引起藻类及水生植物过度繁殖，导致湖泊、河流富营养化，水体透明度降低，水质恶化。目前主要的除磷方式有沉淀、物理吸附及微生物新陈代谢等。其中，物理吸附与沉淀的有机结合，是除磷的最有效途径。市场上现有的除磷填料多以粉煤灰、沸石、硅藻土、火山岩、贝壳等为主要原料，这些填料的优点是吸附效果好，缺点是非就地取材、不是当地的本土资源，因此加工、应用后会对环境微生态产生不利影响。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种适用于赣州地区的除磷填料，本专利技术价格低廉，可就地取材，所制备的填料具有较高的孔隙率及强度，能够有效地去除污水中的磷。此外，本专利技术还要提供一种适用于赣州地区的除磷填料的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的第一方面，提供一种适用于赣州地区的除磷填料的制备方法，红砂土45-55份、粘结剂15-25份、石膏5-10份、造孔剂8-15份、水10-15份，所述粘结剂为水泥，所述造孔剂为碳粉，其制备方法如下：S1、将红砂土经过研磨机研磨粉碎，得到土壤粉末；S2、将土壤粉末、水泥、石膏、碳粉按照比例混合，并加入水搅拌均匀；S3、将搅拌后的原料装入造粒机进行造粒，得到球形颗粒状生料；S4、将球形颗粒状生料放入烘箱中，采用升温烘干的方式将球形颗粒状生料烘干；S5、将烘干后的球形颗粒状填料放入马弗炉中进行烧结，烧结完成后冷却至室温，即得除磷填料；所述S1中，所述红砂土为赣州红砂土，所述红砂土中钙离子含量大于40.5g/kg，铁离子含量大于34g/kg，所述红砂土经研磨机粉碎后需过150目筛。作为优选的技术方案，所述S2中，水泥为硅酸盐水泥，强度为42.5。作为优选的技术方案，所述S2中，碳粉为圆形或椭圆形，粒径为5.5-6.5μm。作为优选的技术方案，所述S3中，球形颗粒状生料的粒径为4-8mm。作为优选的技术方案，所述S4中，烘箱的升温范围为0-120℃，烘干时间为2-3h。作为优选的技术方案，所述S5中，将球粒移入马弗炉中，先在300-450℃条件下预热30min，接着升温至1100-1150℃焙烧15-20min。本专利技术的第二方面，提供一种适用于赣州地区的除磷填料，包括以下重量份的各组分：红砂土45-55份、粘结剂15-25份、石膏5-10份、造孔剂8-15份、水10-15份，所述粘结剂为水泥，所述造孔剂为碳粉。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术中的红砂土能够就地取材，经测定，土壤中富含铁离子及钙离子，铁离子和磷酸根可形成磷酸铁或磷酸亚铁等沉淀物，钙盐和磷酸根能够生成磷酸钙不溶物，此外，填料表面的金属离子通过离子交换吸附作用得到置换，能够进一步去除污水中的磷。(2)本专利技术原料成本低、制备工艺简单，原料取自赣州当地，取材方便。(3)本专利技术制备得到的填料为多孔结构，其经过碳粉的造孔作用，形成的微孔有效地增加了填料的比表面积，且表面粗糙，有利于微生物的附着和生物膜生长。(4)本专利技术采用水泥作为粘结剂，调料抗压强度较高，吸附作用强，适用于生物滤池、人工湿地、流化床等污水处理设施。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术除磷填料的制备流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本实施例提供一种适用于赣州地区的除磷填料，该除磷填料中各个原料的质量百分比如下：赣州红砂土50％、水泥20％、石膏8％、碳粉10％、水12％。经测定，赣州红砂土中钙离子含量为40.5g/kg，铁离子含量为34g/kg。水泥为硅酸盐水泥，强度为42.5。碳粉为圆形或椭圆形，粒径为5.5-6.5μm。其制备方法如下：S1、研磨粉碎；将土壤经过研磨机研磨粉碎，并过150目筛，得到土壤粉末。S2、原料混合；将土壤粉末、水泥、石膏、碳粉按照配比均匀混合，并加入水搅拌均匀。S3、造粒成球；将搅拌后的原料装入造粒机进行造粒，得到球形颗粒状生料，粒径在4-8mm。S4、烘干；将球状生料放置于烘箱中，从0℃逐步升温至120℃，烘干时间2.5h。S5、烧结冷却；将球粒移入马弗炉中，先在350℃条件下预热30min，接着升温至1100℃条件下焙烧20min，之后自然冷却至室温，即得到所述的除磷填料。本实施例可以得到抗压强度为7.5Mpa，比表面积78m2/g，孔隙率62％的除磷填料。实施例2本实施例提供一种适用于赣州地区的除磷填料，该除磷填料中各个原料的质量百分比如下：赣州红砂土45％、水泥22％、石膏10％、碳粉8％、水15％。经测定，赣州红砂土中钙离子含量为40.5g/kg，铁离子含量为34g/kg。水泥为硅酸盐水泥，强度为42.5。碳粉为圆形或椭圆形，粒径为5.5-6.5μm。S1、研磨粉碎：将土壤经过研磨机研磨粉碎，并过150目筛，得到土壤粉末.S2、原料混合：将土壤粉末、水泥、石膏、碳粉按照配比均匀混合，并加入水搅拌均匀。S3、造粒成球：将搅拌后的原料装入造粒机进行造粒，得到球形颗粒状生料，粒径在4-8mm。S4、烘干：将球状生料放置于烘箱中，从0℃逐步升温至120℃，烘干时间3h。S5、烧结冷却：将球粒移入马弗炉中，先在400℃条件下预热30min，接着升温至1150℃条件下焙烧15min，之后自然冷却至室温，即得到所述的除磷填料。本实施例可以得到抗压强度为7.2Mpa，比表面积84m2/g，孔隙率64％的多孔填料。实施例3本实施例提供一种适用于赣州地区的除磷填料，该除磷填料中各个原料的质量百分比如下：赣州红砂土55％、水泥15％、石膏5％、碳粉15％、水10％。经测定，赣州红砂土中钙离子含量为40.5g/kg，铁离子含量为34g/kg。水泥为硅酸盐水泥，强度为42.5。碳粉为圆形或椭圆形，粒径为5.5-6.5μm。S1、研磨粉碎：将土壤经过研磨机研磨粉碎，并过150目筛，得到土壤粉末.S2、原料混合：将土壤粉末、水泥、石膏、碳粉按照配比均匀混合，并加入水搅拌均匀。S3、造粒成球：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于赣州地区的除磷填料的制备方法，其特征在于，所述除磷填料包括以下重量份的各组分：红砂土45-55份、粘结剂15-25份、石膏5-10份、造孔剂8-15份、水10-15份，所述粘结剂为水泥，所述造孔剂为碳粉，其制备方法如下：/nS1、将红砂土经过研磨机研磨粉碎，得到土壤粉末；/nS2、将土壤粉末、水泥、石膏、碳粉按照比例混合，并加入水搅拌均匀；/nS3、将搅拌后的原料装入造粒机进行造粒，得到球形颗粒状生料；/nS4、将球形颗粒状生料放入烘箱中，采用升温烘干的方式将球形颗粒状生料烘干；/nS5、将烘干后的球形颗粒状填料放入马弗炉中进行烧结，烧结完成后冷却至室温，即得除磷填料；/n所述S1中，所述红砂土为赣州红砂土，所述红砂土中钙离子含量大于40.5g/kg，铁离子含量大于34g/kg，所述红砂土经研磨机粉碎后需过150目筛。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于赣州地区的除磷填料的制备方法，其特征在于，所述除磷填料包括以下重量份的各组分：红砂土45-55份、粘结剂15-25份、石膏5-10份、造孔剂8-15份、水10-15份，所述粘结剂为水泥，所述造孔剂为碳粉，其制备方法如下：
S1、将红砂土经过研磨机研磨粉碎，得到土壤粉末；
S2、将土壤粉末、水泥、石膏、碳粉按照比例混合，并加入水搅拌均匀；
S3、将搅拌后的原料装入造粒机进行造粒，得到球形颗粒状生料；
S4、将球形颗粒状生料放入烘箱中，采用升温烘干的方式将球形颗粒状生料烘干；
S5、将烘干后的球形颗粒状填料放入马弗炉中进行烧结，烧结完成后冷却至室温，即得除磷填料；
所述S1中，所述红砂土为赣州红砂土，所述红砂土中钙离子含量大于40.5g/kg，铁离子含量大于34g/kg，所述红砂土经研磨机粉碎后需过150目筛。


2.如权利要求1所述的一种适用于赣州地区的除磷填料的制备方法，其特征在于，所述S2中，水泥为硅酸盐水泥，强度为42.5。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新静，唐利，马奇峰，姜娟，郑如霞，
申请(专利权)人：上海市园林设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31