申请日2014.11.06
公开(公告)日2015.02.18
IPC分类号C02F1/28; B01J20/20; C02F1/58
摘要
一种处理有机废水的多孔吸附材料，其结构为：中空球形的骨架，由可生化降解材料制成，表面分布有孔隙，骨架内填充有颗粒，填充的颗粒为活性炭、污泥和沸石材料，其中活性炭、污泥和沸石材料的干重含量分别为活性炭50-60%、污泥12-15%、沸石25-38%。本发明的多孔吸附材料具有吸附高浓度废水中油脂、氮和磷的性能。
权利要求书
1.一种处理有机废水的多孔吸附材料，其结构为：
中空球形的骨架，由可生化降解材料制成，表面分布有孔隙，骨架内 填充有颗粒，填充的颗粒为活性炭、污泥和沸石材料，其中活性炭、污泥 和沸石材料的干重含量分别为活性炭50-60%、污泥12-15%、沸石25-38%。
2.根据权利要求1所述的多孔吸附材料，其中，中空球形的骨架粒 径为20-60mm，壳层厚度为1-3mm。
3.根据权利要求1所述的多孔吸附材料，其中，骨架表面分布的孔 隙直径为10-15mm，相邻孔隙的边缘距离为5-8mm。
4.根据权利要求1所述的多孔吸附材料，其中，可生化降解材料为 秸秆纤维颗粒。
5.根据权利要求1所述的填充材料，其中，活性炭为秸秆改性后制 成的活性炭。
6.根据权利要求1所述的填充材料，其中，污泥为河塘底泥，底泥 的沉降年限为5-10年。
说明书
一种处理有机废水的多孔吸附材料
技术领域
本发明属于环保及能源利用技术领域，涉及畜禽养殖废水、餐厨废水 净化与营养物回收、秸秆处理与利用等，具体地说，涉及一种处理有机废 水的多孔吸附材料。
背景技术
随着我国经济的稳步发展，农村生活水平显著提高，据有关数据显示， 全国餐饮业收入总额年均增长17.48%，畜禽养殖业年均增长9.9%，比同 期社会消费品零售总额年均增速快3.19个百分点，呈现又好又快的稳步 发展态势，已成为我国农村经济最活跃的增长点和支柱产业;然而随着畜 禽养殖业、酒店旅游餐饮业规模化发展，畜禽养殖废水和旅游餐饮废水已 成为我国农村高浓度污水的两大主要污染源。
餐饮业产生的餐厨垃圾主要是指家庭、饮食服务、单位供餐等活动中 产生的食物残渣和废料，其具有产量大、来源多、分布广的特点，是我国 餐厨废水的主要产生源。餐饮废水排放量约占城市生活污水排放量的3%， 但其BOD和COD的污染负荷却占总负荷的1/3,其水质pH为3.5-4.0， CODCr 80-160g/L，BOD540-80g/L，TS 6%-8%，氨氮300-400mg/L，根据 《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准要求：pH 6-9， SS≤70mg/L，CODCr≤100mg/L，BOD5≤20mg/L。餐饮废水的排放时间具有 一定的规律性，流量时变化系数大。餐饮废水中含油量很高，而洗涤剂的 使用使得油呈乳化状漂浮于水中，从而大大增高了水中化学耗氧量的值， 一般均达到几千mg/L。餐饮废水的达标排放工作相对滞后，大量的餐饮 废水直接排入城市下水管网，造成了较严重的环境污染。
养殖废水主要有尿液、残余的粪便、饲料残渣和冲洗水等组成，有的 厂区还包括生产过程中产生的生活废水，前者是主要部分，其中冲洗水占 了绝大部分。
养殖废水水质特征与畜禽舍结构、清粪方式、冲洗水的使用、饲料营 养、畜禽消化功能和生产管理等有关。养殖废水具有典型的“三高”特征， CODCr高达3000mg/L、12000mg/L、氨氮高达800mg/L、2200mg/L，SS 超标数十倍。加上规模化养殖场每天排放的废水量大、集中、不是连续排 放;废水中的有机污染物浓度较高，如重金属、残留的兽药和大量的病原 体，不经过处理就排放于环境或直接农用，将会造成当地生态环境和农田 的严重污染。
畜禽养殖业排放的水质指标为：CODCr15000-25000mg/L、 BOD54000-7000mg/L、SS5000-7000mg/L、NH3-N1000-1500mg/L。
根据《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定：排入未设置二级 污水处理厂的城镇排水系统的污水，必须根据排水系统出水受纳水域的功 能要求分别执行相关标准。
《室外排水设计规范》(GB50014-2006)中我国生活污水污染物排放 指标：BOD5为20-35g/cap.d，SS为35-50g/cap.d，TN量可按每人每天 5-11g/cap.d计算。根据类化农村的水质资料，确定农村的居民污染物排放 时原水水质为：CODCr 400mg/L、BOD5250mg/L、SS 250mg/L、NH3-N 35mg/L、TN 45mg/L、TP 3mg/L。
污水处理站出水水质指标为：CODCr≤100mg/L、BOD5≤20mg/L、SS ≤70mg/L、NH3-N≤15mg/L、TP≤0.5mg/L;
《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)规定： CODCr400mg/L、BOD5150mg/L、SS 200mg/L、NH3-N 80mg/L、TP 8mg/L。 畜禽养殖业、餐饮业废水的排放指标远远达不到出水标准。
发明内容
本发明的目的是提供一种高浓度有机废水处理多孔吸附材料，其中包 含可渗透的多孔球形骨架，骨架内部填充活性炭、沸石，该材料能够对高 浓度废水中的有机质、氮、磷高效的协同去除能力。
为实现上述目的，本发明提供的处理有机废水的多孔吸附材料，其结 构为：
中空球形的骨架1，由可生化降解材料制成，表面分布有孔隙2，骨 架内填充有颗粒3，填充的颗粒为活性炭、污泥和沸石材料，其中活性炭、 污泥和沸石材料的干重含量分别为活性炭50-60%、污泥12-15%、沸石 25-38%。
所述的多孔吸附材料中，中空球形的骨架粒径为20-60mm，壳层厚 度为1-3mm，最佳厚度为2mm。
所述的多孔吸附材料中，骨架表面分布的孔隙直径为10-15mm，最 佳孔隙直径为12mm，相邻孔隙的边缘距离为5-8mm，最佳相邻孔隙的边 缘距离为6mm。
所述的多孔吸附材料中，可生化降解材料为秸秆纤维颗粒。
所述的填充材料中，活性炭为秸秆改性后制成的活性炭。
所述的填充材料中，污泥为河塘底泥，底泥的沉降年限为5-10年， 最佳年限为8年。
本发明根据秸秆的吸附性能，将其制备成高效吸附材料，对畜禽养殖 废水、餐厨废水中的COD、油脂等进行吸附，达到净化高浓度废水的目 的，同时通过秸秆对高浓度废水中的油脂吸附，回收高浓度废水中的营养 物质，对于高浓度废水和秸秆的无害减量化和资源化尤为重要。