一种除磷陶粒、除磷陶粒的制备方法及其应用技术

本申请涉及一种涉及污水处理的领域，尤其是涉及一种除磷陶粒、除磷陶粒的制备方法及其应用，一种除磷陶粒,除磷陶粒的原料包括质量百分比为20

【技术实现步骤摘要】
一种除磷陶粒、除磷陶粒的制备方法及其应用


[0001]本申请涉及污水处理的领域，尤其是涉及一种除磷陶粒、除磷陶粒的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]磷对微生物繁殖和生长具有关键性作用，目前，由于排入水体中的氮、磷等营养物质过多，而导致的水体富养化现象已成为全球关注的重点问题。研究表明，多数富营养化水体的主要形成因素是磷，尽可能的降低污水处理系统出水中的磷含量，可以有效的减少受纳水体富营养化现象的发生。因此，降低水体中的磷污染，提高污水处理系统的除磷效率和提高水环境质量迫在眉睫。
[0003]目前水体中的除磷方法较多，通常使用的是生物法、化学法和吸附法。其中生物法除磷是基于噬磷菌摄取及释放磷的原理，通过好氧
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厌氧交替运行实现除磷，该方法具有运行费用低，并能够去除水体中有机污染物的优点，缺点是工艺运行稳定性差，运行操作严格，受进水温度等影响较大，对水中有机物浓度依赖性强，当水体中有机物浓度较低，磷含量较高时，很难满足出水中的磷达到排放标准。
[0004]化学法除磷是指应用铁盐、铝盐和石灰等产生的金属离子与磷酸根生成难溶磷酸盐沉淀物的方法来去除水体中的磷，该方法运行可靠，能达到较高的除磷率，但化学法除磷的过程是沉淀
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溶解平衡的反应过程，需要投加较高的金属离子沉淀剂，才能达到较高的除磷率，但是使用的金属离子沉淀剂太多，就会使生成的污泥含水量大，难于处理，容易造成二次污染。
[0005]吸附法除磷是利用吸附剂提供的大比表面积，通过磷在吸附剂表面的附着、离子交换或表面沉淀过程，将磷从水体中分离，利用吸附
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解吸方法，可以实现在消除污水中磷的同时，还可以回收污水中的磷进行再利用、变废为宝，因而吸附法除磷在污水处理领域中得到了发展，出现了多种类型的吸附剂，但是该方法存在以下问题：吸附容量不够高，运行周期比较短，磷去除率低。
[0006]针对上述中的相关技术，专利技术人认为现有技术中的除磷方法除磷效果较差，除磷效率较低。

技术实现思路

[0007]为了提高农村污水的除磷效果，本申请提供一种除磷陶粒、除磷陶粒的制备方法及其应用。
[0008]第一方面，本申请提供一种除磷陶粒，采用如下的技术方案：
[0009]一种除磷陶粒，所述的除磷陶粒的原料包括质量百分比为20
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30％的铁粉、质量百分比为20
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30％的铝粉、质量百分比为10
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30％的碳酸钙粉、质量百分比为10
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25％的膨润土和质量百分比为3
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5％的水。
[0010]通过采用上述技术方案，铁粉、铝粉在污水中的微电解作用下形成氢氧化物，金属
离子与磷酸盐反应，生成磷酸盐沉淀，此过程为离子交换过程，沉淀物吸附在陶粒表面达到磷的高效去除，碳酸钙粉在水中微量溶解，起到pH稳定的作用，使铁粉、铝粉内电解反应缓慢发生，减少了剧烈溶出，膨润土为粘接剂，使原料迅速成粒，除磷陶粒具有较强的吸附能力，吸附污水中的磷，使其沉淀，具有较高的除磷性能，从而提高了污水除磷的效率和效果。
[0011]第二方面，本申请提供一种除磷陶粒的制备方法，采用如下的技术方案：
[0012]一种除磷陶粒的制备方法，将原料按照配置比例进行混合、搅拌；
[0013]造粒，形成陶粒生料；
[0014]对陶粒生料进行烘干和烧制，陶粒生料烧制时，经过预热、保温、升温、恒温和降温的工序，得到除磷陶粒成品。
[0015]通过采用上述技术方案，原料按照配置的比例，进行混合、搅拌、造粒，形成陶粒生料，对陶粒生料进行烘干和烧制，其烧制过程中，依次按照预热、保温、升温、恒温和降温的工序烧制陶粒生料，若烧制时的温度升温太快，可能会导致陶粒炸裂，从而影响颗粒的稳定性，逐级升温和降温，不仅提高了除磷陶粒的强度和稳定性，还增加了除磷陶粒的孔隙率，提高了除磷陶粒的吸附能力，有利于污水中磷的吸附。
[0016]可选的，对陶粒生料进行烧制，首先将陶粒生料放入烧制设备中，对烘干后的陶粒生料进行预热和保温，预热温度为380
‑
450℃，预热保温时间为30
‑
35min，再进行升温，升温温度为1040
‑
1100℃，升温速率为10
‑
20℃/min，恒温烧结15
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30min，最后进行降温，自然冷却至室温。
[0017]通过采用上述技术方案，烧制陶粒生料时，对陶粒生料进行预热和保温，可以使除磷陶粒的性能更加稳定，升温可以提高陶粒的强度和稳定性，升温速率实现温度的逐级升温，可以减少陶粒的破损率和磨损率，恒温烧结进一步强化了陶粒的强度及稳定性，提高了除磷陶粒的品质，从而使除磷陶粒达到磷的高效去除。
[0018]可选的，对陶粒生料进行烘干，使陶粒生料的含水率小于5％。
[0019]通过采用上述技术方案，烘干后，使陶粒生料的含水率小于5％，提高了除磷陶粒的成品率，后续对陶粒生料进行烧制时，可以缩短烧制的时间，节约了能源。
[0020]第三方面，本申请提供一种除磷陶粒的应用，采用如下的技术方案：将除磷陶粒应用在生活污水处理系统中。
[0021]通过采用上述技术方案，生活污水处理系统中使用除磷陶粒，可以有效地去除污水中的磷，提高了生活污水的除磷效果和效率。
[0022]可选的，所述的生活污水处理系统中设置除磷池，所述的除磷池内装填除磷陶粒。
[0023]通过采用上述技术方案，将除磷陶粒装填在除磷池中，生活污水进入除磷池后，将除磷陶粒浸没，采用浸没式除磷法吸附生活污水中的磷，使除磷陶粒能够与生活污水进行充分的接触，除磷陶粒形成的填料利用率大，提高了除磷陶粒的吸磷能力。
[0024]可选的，所述的除磷池内设置有承托框架，所述的除磷陶粒位于承托框架内。
[0025]通过采用上述技术方案，承托框架对除磷陶粒进行支撑，污水进入时，承托框架可以使除磷陶粒位于污水中，并使除磷陶粒与污水充分接触，从而达到高效除磷的效果，对除磷陶粒进行回收再利用时，也方便由承托框架内掏出除磷陶粒，回收的除磷陶粒可以再利用于人工湿地、建材、园林花卉、管道保温等。
[0026]可选的，所述的除磷陶粒在承托框架中形成的厚度为1.0
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2.0m，吸附池水力负荷
为3
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6m/h，空床接触时间为20
‑
40min。
[0027]通过采用上述技术方案，设定除磷池的进水量为3
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6m/h，可以根据进水量确定承托框架内装填的除磷陶粒的厚度和除磷陶粒与污水的空床接触时间，增加了除磷池的水力负荷，而有效提高了除磷池的除磷效果。
[0028]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0029]1、铁粉、铝粉在污水中的微电解作用下形成氢氧化物，金属离子与磷酸盐反应，生成磷酸盐沉淀，此过程为离子交换过程，沉淀物吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种除磷陶粒，其特征在于：所述的除磷陶粒的原料包括质量百分比为20
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30％的铁粉、质量百分比为20
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30％的铝粉、质量百分比为10
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30％的碳酸钙粉、质量百分比为10
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25％的膨润土和质量百分比为3
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5％的水。2.根据权利要求1所述的一种除磷陶粒的制备方法，其特征在于：将原料按照配置比例进行混合、搅拌；造粒，形成陶粒生料；对陶粒生料进行烘干和烧制，陶粒生料烧制时，经过预热、保温、升温、恒温和降温的工序，得到除磷陶粒成品。3.根据权利要求2所述的一种除磷陶粒的制备方法，其特征在于：对陶粒生料进行烧制，首先将陶粒生料放入烧制设备中，对烘干后的陶粒生料进行预热和保温，预热温度为380
‑
450℃，保温时间为30
‑
35min，再进行升温，升温温度为1040
‑
1100...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗涛，冯连双，
申请(专利权)人：尚川北京水务有限公司，
类型：发明
国别省市：