一种用于加载沉淀的载体及载体絮凝沉淀方法技术

本发明专利技术提供一种用于加载沉淀的载体及载体絮凝沉淀方法，所述载体为基于石榴石矿研磨产生的石榴石砂，载体粒径为60～90μm。所述石榴石砂包括：质量分数为96.4～97％的铁铝石榴石、质量分数为1％的钛铁矿、质量分数为1.5％的绿辉石、质量分数为0.5％的金红石、质量分数小于0.1％的石英以及质量分数小于0.5％的角闪石；所述载体絮凝沉淀方法通过采用以石榴石矿为主的新型材料作为絮凝载体，以提高污水处理过程中的絮凝效率，减少沉降时长。同时，由于新型材料的密度较大，能够保障在旋流回收过程中的回收率，提高经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种用于加载沉淀的载体及载体絮凝沉淀方法
本专利技术涉及污水处理领域，尤其涉及一种用于加载沉淀的载体及载体絮凝沉淀方法。
技术介绍
混凝沉淀法在水处理中的应用是非常广泛的，它既可以降低原水的浊度、色度等水质的感观指标，又可以去除多种有毒有害污染物。混凝过程是工业用水和生活污水处理中最基本也是极为重要的处理过程，通过向水中投加一些药剂(通常称为混凝剂及助凝剂)，使水中难以沉淀的颗粒能互相聚合而形成微小絮体，然后与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体。絮凝体具有强大吸附力，不仅能吸附悬浮物，还能吸附部分细菌和溶解性物质。絮凝体通过吸附，体积增大而下沉。混凝沉淀法中一般也会搭配絮凝沉淀步骤，以污水中脱稳的胶体，实现高效地絮凝沉淀。混凝搭配絮凝沉淀的工艺与其他物理化学方法相比具有出水水质好、工艺运行稳定可靠、经济实用、操作简便等优点。在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离除去。目前污水处理主要的混凝及絮凝沉淀工艺有高效沉淀池，磁混凝和加砂沉淀池。其中，高效沉淀池所用的载体是污泥，即依靠污泥回流提高絮凝池的污泥浓度，增大絮体颗粒的直径来提高污泥的可沉降性能，但是对絮体的密度没有改变，导致沉降速度较慢，该工艺的上升流速约5～15m/h。磁混凝工艺的载体是磁粉，其主要成分是Fe3O4，密度约5g/cm3，粒径20～45μm，一方面在污泥回流的前提下，絮凝池污泥浓度大时，粒径过小导致起到的载体作用有限，絮体沉降时间约30s，另一方面粒径过小使得即便存在水力旋流器和磁分离机两级回收，仍不能保证磁粉的回收效率。此外由于市面上购买的磁粉含有非磁性物质，更降低了磁粉的回收率。加砂沉淀所用的载体是石英砂，密度2.6g/cm3，粒径100～150μm，粒径过大给絮凝带来困难，导致絮凝剂的投加量增加。因此，亟待提供一种新的絮凝载体和絮凝方法以提升污水混凝沉淀工艺的净水效果。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供了一种用于加载沉淀的载体及载体絮凝沉淀方法，以提高絮凝沉降的效率，减少絮凝剂的投加量并实现絮凝载体的回收利用，提升经济效益。本专利技术的技术方案如下：一方面，提供一种用于加载沉淀的载体，所述载体为基于石榴石矿研磨产生的石榴石砂，所述载体粒径为60～90μm。在一些实施例中，所述石榴石砂包括：质量分数为96.4～97％的铁铝石榴石、质量分数为1％的钛铁矿、质量分数为1.5％的绿辉石、质量分数为0.5％的金红石、质量分数小于0.1％的石英以及质量分数小于0.5％的角闪石。在一些实施例中，所述载体的颗粒形状可以为不规则半棱角状。在一些实施例中，所述载体的化学组成按照质量百分比包括：10～22％的氧化铁、25～45％的二氧化硅、0～6％的二氧化钛、12～26％的氧化铝、3～21％的氧化亚铁、3～14％的氧化钙、1～18％的氧化镁以及0～5％的氧化锰，还包括小于25ppm的氯化物。在一些实施例中，所述载体的密度为4.1g/cm3，堆积比重为2.4g/cm3。另一方面，本专利技术提供一种载体絮凝沉淀方法，包括：向待处理的原水中加入混凝剂并搅拌；向经混凝后的原水中加入上述的用于加载沉淀的载体；向加入载体的原水中加入絮凝剂，并搅拌以生成密实的絮状物；将所述絮状物进行重力沉降后去除。在一些实施例中，所述载体基于石榴石矿研磨产生，包括：质量分数为96.4～97％的铁铝石榴石、质量分数为1％的钛铁矿、质量分数为1.5％的绿辉石、质量分数为0.5％的金红石、质量分数小于0.1％的石英以及质量分数小于0.5％的角闪石；所述载体粒径为60～90μm。在一些实施例中，向待处理的原水中加入混凝剂并搅拌之前，还包括：添加助凝剂；所述助凝剂为石灰或氢氧化钠。在一些实施例中，混凝剂为铝盐混凝剂、铁盐混凝剂或聚合盐类混凝剂。在一些实施例中，酸性原水中所述载体的投加量高于中性或碱性原水。本专利技术的有益效果至少包括：所述用于加载沉淀的载体及载体絮凝沉淀方法，通过采用以石榴石矿为主的新型材料作为絮凝载体，以提高污水处理过程中的絮凝效率，减少沉降时长。同时，由于新型材料的密度较大，能够保障在旋流回收过程中的回收率，提高经济效益。本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书中具体指出的结构实现到并获得。本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。具体实施方式在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。在污水处理中，混凝和絮凝一般搭配使用，通过添加混凝剂使污水中胶体脱稳形成较小的絮状物，进一步通过添加絮凝剂使较小的絮状物聚集形成较大且密实的絮状物并沉淀。载体絮凝是一种快速沉淀技术，一般搭配混凝工艺实施，其特点是在混凝阶段投加高密度的不溶介质颗粒(如细砂)，利用介质的重力沉降及载体的吸附作用加快絮体的“生长”及沉淀。与传统絮凝工艺相比，该技术具有占地面积小，工程造价低，耐冲击负荷等优点。典型的载体絮凝工艺可以分为混合、熟化和高速沉淀3个阶段，通过向原水中添加混凝剂在一定的水力条件下完成水解、缩聚反应，使交替分散体系脱稳和凝聚，进一步添加助凝剂和絮凝载体促进絮体生长，形成粗大密实的絮状物后沉淀。此外，比较典型的高效沉淀池所采用的载体是污泥，依靠污泥回流提高絮凝池的污泥浓度，增大絮体颗粒的直径提高沉降性能。磁混凝工艺的载体是磁粉，主要成分是四氧化三铁，可以通过水力旋流器和磁分离机两级回收，但是由于其粒径较小，回收利用率依旧较低。加砂沉淀所采用的载体是石英砂，其粒径较大，吸附承载絮凝的效果较差，絮凝剂所需投加量较大。本申请中，将用于吸附承载絮体的载体，称为絮凝载体或载体。鉴于絮凝载体的作用原理可知，为了提高絮凝的效果，一方面需要提高絮凝载体对絮状物的吸附作用，另一方面要提高沉降效果，再者需要提高回收利用率。为了实现上述效果，需要提供一种用于加载沉淀的载体，以改进现有技术中的絮凝载体，实现高效絮凝和回收利用，一方面提高净水效果，另一方面提高经济效益。石榴石砂是一种高效经济环保型表面处理喷磨材料，被大量应用于喷砂工艺。石榴石的用途通常为：钢结构、船体、桥梁等的喷砂除锈；金属、石材、玻璃等的水刀切割；(3)化工、石油、制药、水处理的过滤介质；大理石、光学镜头、玻璃器皿、皮革等材料的研磨；砂轮、油石、砂布、砂纸原料；高速公路路面、飞机跑道、耐磨橡胶、防滑油漆等耐磨材料；广泛用于建筑行业领域。此外也是一种理想的新型非金属耐磨地坪骨料。关于石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于加载沉淀的载体，其特征在于，所述载体为基于石榴石矿研磨产生的石榴石砂，所述载体粒径为60～90μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于加载沉淀的载体，其特征在于，所述载体为基于石榴石矿研磨产生的石榴石砂，所述载体粒径为60～90μm。


2.根据权利要求1所述的用于加载沉淀的载体，其特征在于，所述石榴石砂包括：质量分数为96.4～97％的铁铝石榴石、质量分数为1％的钛铁矿、质量分数为1.5％的绿辉石、质量分数为0.5％的金红石、质量分数小于0.1％的石英以及质量分数小于0.5％的角闪石。


3.根据权利要求2所述的用于加载沉淀的载体，其特征在于，所述载体的颗粒形状为不规则半棱角状。


4.根据权利要求1所述的用于加载沉淀的载体，其特征在于，所述载体的化学组成按照质量百分比包括：10～22％的氧化铁、25～45％的二氧化硅、0～6％的二氧化钛、12～26％的氧化铝、3～21％的氧化亚铁、3～14％的氧化钙、1～18％的氧化镁以及0～5％的氧化锰，还包括小于25ppm的氯化物。


5.根据权利要求2所述的用于加载沉淀的载体，其特征在于，所述载体的密度为4～5g/cm3，堆积比重为2.4g/cm3。


6.一种载...

【专利技术属性】
技术研发人员：华英豪，郑心愿，
申请(专利权)人：温华环境科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11