一种复合硫磺颗粒的制备方法技术

本发明专利技术是一种复合硫磺颗粒的制备方法，在120～150℃硫磺液态条件下，将铁粉、硅藻土、硅酸镁铝与其搅拌混合均匀，滴于水中成形为球形和类球形颗粒，将颗粒过筛沥干后，利用颗粒表面少量的水分，与少量的硅酸镁铝粉末混合均匀，使硅酸镁铝在复合硫磺颗粒表面粘附和部分包覆，从而解决硫磺颗粒表面疏水性的问题，使复合硫磺颗粒表面具有亲水性，利于自养反硝化菌在其表面形成生物膜，提高反硝化速率。提高反硝化速率。

【技术实现步骤摘要】
一种复合硫磺颗粒的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种复合硫磺颗粒的制备方法，属于功能材料技术范畴。

技术介绍

[0002]我国是水资源短缺的国家，并且分布不均匀；当水体中排入大量含氮和磷的物质，导致水体富营养化，则使蓝细菌过度繁殖，导致蓝藻大规模爆发，威胁到水源地及饮用水源安全，而且藻毒素可通过食物链影响人类的健康，使得本来就短缺的水资源更加紧张。
[0003]氮是导致水体富营养化的主要因素之一，在针对水体富营养化问题的处理中，降低水中的含氮量成为主要目标，必需提高对水体及排入其中的污水的脱氮处理效果。生物反硝化是利用微生物的代谢作用将硝酸盐氮彻底还原为氮气，具有反应条件温和、控制简便、处理成本低等优点，得到了广泛应用。根据生物代谢特点，生物反硝化过程可分为异养反硝化和自养反硝化。异养反硝化过程反应速率快，系统运行稳定，但是异养反硝化菌在硝酸盐转换过程中，需要以溶解性有机物作碳源，但是我国自然水体和市政污水存在碳源不足的问题，限制了该工艺的脱氮能力，很多时候需要投加乙酸钠等有机物作碳源，大幅提高了处理成本；自养反硝化脱氮技术与传统的脱氮技术相比，无需外加碳源、污泥产量少及运行成本低，以硫磺颗粒或者硫代硫酸钠为电子供体的自养反硝化，形成生物膜。但是硫代硫酸钠成本较高，普通的硫磺颗粒具有一定的疏水性，自养反硝化菌难以快速形成生物膜，导致反硝化速率受到了极大限制。
[0004]因此，为了解决硫磺颗粒的疏水性，利于自养反硝化菌在其表面形成生物膜，提高反硝化速率，特完成本专利技术。

技术实现思路
<br/>[0005]本专利技术的目的，是一种复合硫磺颗粒的制备方法，使复合硫磺颗粒表面具有亲水性，利于自养反硝化菌在其复合硫磺颗粒表面形成生物膜，提高反硝化速率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的具体采用如下步骤：
[0007]在120～150℃硫磺液态条件下，将铁粉、硅藻土、硅酸镁铝与其搅拌混合均匀，滴于水中成形为球形和类球形颗粒，将颗粒过筛沥干后，利用颗粒表面少量的水分，与少量的硅酸镁铝粉末混合均匀，使硅酸镁铝在复合硫磺颗粒表面粘附和部分包覆，从而解决硫磺颗粒表面疏水性的问题，利于自养反硝化菌在其表面形成生物膜，提高反硝化速率。
[0008]所述复合硫磺颗粒包括硫磺单质、硅藻土、铁粉、硅酸镁铝四种组分，其中各组分的重量比为：
[0009][0010]计量中不包括水中复合硫磺颗粒成形过程中粘附的少量水分。
[0011]本专利技术的优点在于：
[0012]液态硫磺与硅藻土、铁粉、硅酸镁铝混合后在滴到水中成形过程中，这些组分中，硫磺的表面张力最低，成形后的颗粒表面主要还是硫磺组分，仍然具有疏水性；因此，利用沥干时硫磺颗粒表面还有少量的水分，大约与复合硫磺颗粒的重量比约为5％左右，将此硫磺颗粒与占复合硫磺颗粒重量比1～2％的硅酸镁铝粉末混合，使硅酸镁铝粉末部分水化，粘附在复合硫磺颗粒表面，从而保证在使用时，硅酸镁铝可以在复合硫磺颗粒表面很快形成亲水层，便于自养反硝化菌在其表面附着；随着颗粒表面硫磺的消耗，包夹在内部的硅酸镁铝露出表面并继续水化，可以保证复合硫磺颗粒表面亲水的持续性；硅藻土为反硝化菌提供更多的吸附比表面积，少量的铁粉，可以作为电子供体的补充，并且为反硝化菌提供微量铁元素，促进其生长，提高反硝化效率。
[0013]附表说明
[0014]附表1：各实施例中各组分的比例及制备条件。
具体实施方式
[0015]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述：
[0016]1.颗粒成形前各组分的混合：
[0017]在反应釜中，加温至120～150℃硫磺液态条件下，将铁粉、硅藻土、硅酸镁铝按比例与其搅拌混合均匀，其中留出少量比例的硅酸镁铝组分，占复合硫磺颗粒总重量比1～2％，作为颗粒成形后混合使用；
[0018]铁粉、硅藻土、硅酸镁铝的粉末粒径只要过40目筛即可，因为复合硫磺颗粒的粒径基本上大于3mm。
[0019]2.湿法造粒
[0020]将液态硫磺混合物注入位于造粒主机上部的液硫造粒分布器，形成均匀分布的液态线并平稳地进入水中生成液滴，均匀分布在主机的冷却水中，在水中冷却并固化成球形和类球形颗粒。固化后的复合硫磺颗粒在主机冷却水中沉降到主机锥形底部并连续不断地从底部被排出机外，复合硫磺颗粒连同冷却水一起进入产品脱水筛，安装在主机下方的脱水筛将复合硫磺颗粒脱水，沥干，转移到传送带上。
[0021]3.沥干后的颗粒进行硅酸镁铝表面包覆：
[0022]转移到传送带上的复合硫磺颗粒，含有少量的粘附水分，在传送过程中，从上面往传送带上布撒硅酸镁铝粉末，布撒口尽可能低，避免粉尘扬起，利用传送带的振动将复合硫磺颗粒与硅酸镁铝粉末混合，粘附于复合硫磺颗粒表面的水分与硅酸镁铝粉末发生作用，致使硅酸镁铝粉末部分水化粘附于复合硫磺颗粒表面，起到表面包覆作用；传送钢带最终将复合硫磺颗粒送到包装系统的产品料斗中。
[0023]表1、各实施例中各组分的比例及制备条件
[0024][0025]应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。因此，尽管本说明书参照实施例对本专利技术已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本专利技术进行修改或者等同替换；而一切不脱离本专利技术的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本专利技术专利的保护范围当中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合硫磺颗粒的制备方法，其特征在于，所述复合硫磺颗粒包括硫磺单质、硅藻土、铁粉、硅酸镁铝；其中各组分的重量比为：2.如权利要求1所述的一种复合硫磺颗粒的制备方法，其特征在于硫磺单质、硅藻土、铁粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家君，王立成，
申请(专利权)人：北京京盛国泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：