一种高性能填料 |
|||||||
| 申请号 | CN201710735209.6 | 申请日 | 2017-08-24 | 公开(公告)号 | CN107500625A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 江苏亚峰科技集团有限公司; | 发明人 | 郭友峰; 郭涛; 侯鹏亮; 刘东明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了人工湿地专用填料的制备方法，其具体步骤如下：首先用 水 将 水泥 和 粉 煤 灰 混合后，加入 铝 粉发泡剂，搅拌混合均匀，其中水泥∶粉煤灰∶铝粉∶水的重量份分别为：50-100∶10-30∶0.1-0.5∶25-50，将搅拌好的浆料倒入模具中成型，在20-50℃下发泡20-60min，养护，即制得高性能填料。所述高性能填料 质量 轻、孔隙率大、透水性好、 密度 1.05g/cm3略比水的密度大一点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高性能填料，其特征在于，所述填料各组份的重量份分别为：水泥50-100、粉煤灰10-30、铝粉0.1-0.5、水25-50。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种高性能填料技术领域[0001] 本发明涉及一种填料，尤其涉及一种高性能填料。 背景技术[0002] 水体富营养化污染已成为我国环境污染的面临的重大问题。目前，国内外除磷的方法主要有生物法和物理化学法。如化学凝聚沉淀法处理磷效率高，操作简单，但产生大量难以处理的污泥、出水的盐浓度较高等原因限制了它的推广应用；而生物法除磷工艺在运行和管理上要求较高，难以达到理想效果。 [0003] 人工湿地是一种投资少、运行费用低的污水处理技术，近年来被广泛运用于农村的生活污水处理。填料作为人湿地的主要组成部分，一方面通过沉淀、过滤、吸附作用去除水里的有机质，另一方面为植物和微生物提供生长载体。人工湿地除磷机理主要是靠湿地填料对磷的吸附作用，而通过微生物降解、植物吸收的磷相对较少。因此，选择对磷具有较高吸附率的填料，对提高人工湿地的除磷意义重大。在构建人工湿地时，因地制宜地利用当地廉价材料或工业废料作为湿地填料，可降低人工湿地的成本，也为工业废料再利用提供了有效途径。 [0004] 国内外的众多研究发现，粉煤灰可加到污水中除磷。如用活性粉煤灰做磷吸附剂(专利号：200410099197.5)，是利用粉煤灰和稀硫酸混合后，在一定的温度下活化一定时间后制备而成，处理废水时，对CODcr和色度有一定去除效果，但除磷率仅为20％左右；许可等人用改性粉煤灰做为磷吸附剂(专利号：200810141600.4)，用浓硫酸进行改性，然后再20-300℃下熟化0.5至5小时，该吸附剂除磷效率较高，但酸性大且呈粉沫状，不适用于人工湿地植物及微生物生长。 发明内容[0005] 本发明的目的是为了提高人工湿地除磷效率，而提供了一种人工湿地专用高性能填料， [0006] 本发明的另一目的是提供上述填料的制备方法，该方法具有生产方法简单、成本低等特点。 [0007] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案： [0009] 优选上述各组份的重量份分别为：水泥70-90、粉煤灰10-20、铝粉0.1-0.15、水25-35。 [0010] 本发明还提供了上述的人工湿地专用填料的制备方法，其具体步骤如下：首先用水将水泥和粉煤灰混合后，加入铝粉发泡剂，搅拌混合均匀，其中水泥∶粉煤灰∶铝粉∶水的重量份分别为：50-100∶10-30∶0.1-0.5∶25-50，将搅拌好的浆料倒入模具中成型，在20-50℃下发泡20-60min，养护，即制得人工湿地专用填料。 [0011] 优选发泡温度为25-40℃；发泡时间的为20-40min。 [0012] 在本发明的制备过程中，也可先将微量铝粉加入到废机油混合均匀在模具上薄薄涂一层中，再在模具中倒入浆料发泡，以达到填料表面孔隙率大、孔径分布均匀、容易脱模。 [0013] 本发明的创新之处在于借助发泡剂铝粉、低成本粉煤灰、水泥，三者有机的结合起来制成的人工湿地专用填料，能高效率地吸附水中的磷，最大限度的发挥了粉煤灰的除磷潜力。材料外表面和内表面都有很多小孔，当污水通过材料时，一方面材料可以起过滤的作用，截留一部分磷；另一方面填料可以在3-5年内持续释放出，吸附磷的化学物质Ca离子、A1离子、Fe离子、Mg离子等，这些都可以和水中的磷发生沉降反应，使磷固定在材料表面，能够在一个较长的时间内维持较高的吸附率。 [0014] 有益效果： [0015] 磷吸附效率高，普通粉煤灰最大吸附量为1kg粉煤灰吸收1-3g磷，而1kg人工湿地专用填料为15-30g磷，为普通粉煤灰的10倍以上。所述高性能填料质量轻、孔隙率大、透水性好、密度1.05g/cm3略比水的密度大一点。 具体实施方式[0016] 为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明进行进一步的阐明。 [0017] 实施例1 [0018] 将10g的粉煤灰与80g的32.5的硅酸盐水泥，用45g水左右的混合均匀，加入0.015g的铝粉，搅拌均匀，加入模具中放入30℃的恒温箱中，静置发泡20min，在常温下养护半天，即可得到半径为2.5cm，轻质的、多孔的空心球人工湿地专用填料。 [0019] 利用上述工艺制成的磷吸附材料进行生活污水除磷试验。生活污水原水磷含量为5.1mg/l。将10g的该人工湿地专用填料，放入300ml生活污水的锥形瓶中，水力停留时间2小时。处理后出水磷浓度为0.6mg/l，磷出去率为88.2％。 [0020] 实施例2 [0021] 将15g的粉煤灰与90克的42.5硅酸盐水泥，用40g水左右的混合均匀，加入0.010g的铝粉，搅拌均匀，加入模具中，放入40℃的恒温箱中，静置发泡30min，在常温下养护1天，即可得到半径为3cm，轻质的、多孔的空心球人工湿地专用填料。 [0022] 利用上述工艺制成的磷吸附材料进行较高浓度污水除磷试验。污水原水磷含量为10mg/l。将10g的该人工湿地专用填料，放入300ml生活污水的锥形瓶中，水力停留时间为2小时。处理后出水磷浓度为1.44mg/l，磷出去率为85.6％。 [0023] 实施例3 [0024] 将20g的粉煤灰与100克的52.5硅酸盐水泥，用50g水左右的混合均匀，加入0.015g的铝粉，搅拌均匀，加入将0.001g的铝粉的废机油混合均匀涂在模具的表面上的模具中；放入50℃的恒温箱中，静置发泡25min，即可得到长度为6cm的空心正方体，在常温下养护1天，制得轻质的人工湿地专用填料。 [0025] 利用上述工艺制成的磷吸附材料进行较高浓度污水除磷试验。污水原水磷含量为30mg/l。将10g的该人工湿地专用填料，放入300ml生活污水的锥形瓶中，水力停留时间为2小时。处理后出水磷浓度为4.6mg/l，磷出去率为84.6％。 [0026] 实施实例4 [0027] 以实例2中制成的材料作为人工湿地的填料，芦苇、黄菖蒲作为湿地植物，构建一个小型的人工湿地。试验采用三个规格：L×B×H＝40cm×25cm×30cm玻璃缸串联进行试验。缸内填充人工湿地专用填料，填充高度为28cm。在距玻璃缸上端和底部设进、出水口。进水取自城市生活污水。试验期间水质参数为：CODcr：55.44-109.20mg/L；TN：20.01-25.22mg/L；TP：1.43-6.36mg/L.采用两个下行式和上行式复合垂直流串联装置，恒流泵连续进水，水力停留时间20hr，水力负荷为0.3m3/(m2·d)。 [0028] 试验装置常温运行一个月，系统对CODcr、TP具有较好去除效果，去除率分别达到88.70％、82.63％；TN的去除率为39.44％。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈