申请日2015.02.06
公开(公告)日2015.04.29
IPC分类号B01J20/24; C02F1/58; C02F1/28; B01J20/30
摘要
本发明提供了一种污水中磷吸附材料制备与应用方法，其包括赤泥活化、造粒，分散式污水处理装置中加装赤泥颗粒的过滤筒，城市污水处理厂中以赤泥颗粒为填料的滤池。其特征在于：将活化赤泥与辅助材料按照一定条件制备成具有吸附磷功能的赤泥颗粒。另一方面，发明还提供了一种利用上述赤泥颗粒吸附污水中磷的方法。发明的磷吸附材料制备与利用方法具有赤泥废物利用，污水除磷效果好，污水处理费用低等优点。
权利要求书
1.一种污水处理中磷吸附材料制备方法：将主要原料及辅助材料按配方：活化赤泥∶粉煤灰∶碳酸氢钠∶膨润土比例为16∶2∶1∶3，混合均匀后加入18份水搅拌成糊，搓成圆柱状放入制丸机，制成直径约为4-8mm的球，室温下养护24小时，放入马弗炉，450℃ 保温30min，1100℃煅烧20min。自然冷却后取出，水洗后自然晾干，再105℃烘干。制成的赤泥颗粒可以作为吸附剂去除污水中的磷。
2.将权利要求1所述的赤泥颗粒用于分散式污水处理装置中磷的去除，其特征在于：将权利要求1所述制备的赤泥颗粒放入直径10-30cm，长40-80cm的过滤圆筒中，过滤圆筒放入分散式污水处理装置的沉淀池中，沉淀池中的水经过滤筒底部进水，由上部出水，沉淀池水中的磷经过滤筒中的赤泥吸附被去除。在赤泥颗粒达到饱和后取出吸附材料进行解吸附，然后吸附材料进行重复利用。
3.将权利要求1所述的赤泥颗粒用于城市污水处理厂中磷的去除，其特征在于：将权利要求1所述制备的赤泥颗粒放入滤池中，城市污水处理厂的污水经二沉池沉淀后，进入赤泥颗粒为填料的滤池，污水中的磷经赤泥颗粒吸附后被去除。在赤泥颗粒达到饱和后取出吸附材料进行解吸附，然后吸附材料进行重复利用。
说明书
污水中磷吸附材料制备与应用
技术领域
本发明涉及一种污水处理功能材料的制备，主要应用于城市集中污水处理、工业废水处理、特别是分散污水处理等污水处理领域，通过这种材料吸附去除污水中的磷。
背景技术
在污水处理中，磷的去除有化学除磷和生物除磷两种方法，生物除磷是一种相对经济的除磷方法，活性污泥法处理污水时，将活性污泥交替在厌氧和好氧状态下运行，能使过量积聚磷酸盐的积磷菌占优势生长，使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。污泥中积磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下过量地摄取磷。经过排放富磷剩余污泥，其结果与普通活性污泥法相比，可去除污水中更多的磷。
但由于该除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/L出水标准的要求，所以要达到稳定的出水标准，常需要采取化学除磷措施来满足要求。同时在小规模污水处理装置中，无法将污泥同时进行处理处置，需要将污泥进行储存，在这种情况下无法进行生物除磷，也需要采用化学除磷措施。
化学处磷是通过化学吸附或化学沉淀来完成的。化学沉淀是指通过向污水中投加无机金属盐药剂，或者电解铁板释放铁离子，其与污水中溶解性的磷酸盐混合后，形成颗粒状、非溶解性的物质，通过沉淀去除污水中的磷。根据化学沉淀反应的基础，为了生成磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂和氢氧化钙(熟石灰)。许多高价金属离子药剂投加到污水中后，都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物。出于经济原因，用于磷沉淀的金属盐药剂主要是Fe3+、Al3+和Fe2+盐和石灰。
化学吸附是通过具有吸附功能的材料吸附污水中的磷，在达到饱和后取出吸附材料进行解吸附，然后吸附材料进行重复利用。
污水的生物除磷工艺要求污泥要被去除，在不能去除污泥的小规模污水处理中无法采用，同时生物除磷工艺目前还不能保证稳定达到0.5mg/L出水标准的要求。化学沉淀法除磷具有除磷效果好的特点，但是药剂费用较高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种吸附除磷材料的制备方法，其克服了现有生物除磷及化学沉淀除磷工艺的上述缺点。
赤泥(Red Mud)是制铝工业的过程中经过各种物理、化学工艺提取铝土矿中的Al2O3 成分后所剩余的固体污染性废渣，因含有氧化铁而呈暗红色，故称之为赤泥(也有赤泥因氧化铁含量较少而呈现灰白色)。
因粉末状赤泥难于在工程上应用，因此将其制成粒状，将粉末状赤泥按照如下方法制作赤泥颗粒吸附材料：主要原料：活化赤泥(300目，粉末状赤泥在马弗炉中以 700℃活化2h);辅助材料：粉煤灰(激发剂)，膨润土(黏结剂)，碳酸氢钠(发泡剂)。
将主要原料及辅助材料按配方：活化赤泥∶粉煤灰∶碳酸氢钠∶膨润土比例为16∶ 2∶1∶3，混合均匀后加入18份水搅拌成糊，搓成圆柱状放入制丸机，制成直径约为 4-8mm的球，室温下养护24小时，放入马弗炉，450℃保温30min，1100℃煅烧20min。自然冷却后取出，水洗后自然晾干，再105℃烘干。
将上述赤泥颗粒用于分散式污水处理中磷的去除，上述制备的赤泥颗粒放入直径 10-30cm，长40-80cm的过滤圆筒中，过滤圆筒放入分散式污水处理装置的沉淀池中，沉淀池中的水经过滤筒底部进水，由上部出水，沉淀池水中的磷经过滤筒中的赤泥吸附被去除。也可以将赤泥颗粒作为过滤材料放入城市式污水处理厂滤池中，污水经过滤池过滤后磷被吸附去除。
具体实施方式
在分散式污水处理过程中，将上述制备的赤泥颗粒放入直径10-30cm，长40-80cm 的过滤圆筒中，过滤圆筒放入分散式污水处理装置的沉淀池中，沉淀池中的水经过滤筒底部进水，由上部出水，沉淀池水中的磷经过滤筒中的赤泥吸附被去除，在赤泥颗粒达到饱和后取出吸附材料进行解吸附，然后吸附材料进行重复利用。
在城市污水处理过程中，将上述制备的赤泥颗粒放入滤池中，城市污水处理厂的污水经二沉池沉淀后，进入赤泥颗粒为填料的滤池，污水中的磷经赤泥颗粒吸附后被去除，在赤泥颗粒达到饱和后取出吸附材料进行解吸附，然后吸附材料进行重复利用。