公布日：2024.03.15
申請(qǐng)日：2023.12.26
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/28(2023.01)I;C02F1/58(2023.01)I;C02F103/10(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種用于含銻污水處理的復(fù)合型填料及其制備方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明提供的復(fù)合型填料由多種礦物原料加工制作，本發(fā)明通過(guò)對(duì)填料進(jìn)行提純、改性、復(fù)配來(lái)改變填料結(jié)構(gòu)，并通過(guò)合理配置填料的裝填方式制備復(fù)合型填料，顯著增大了填料的比表面積和對(duì)廢水中銻的吸附能力，使其在同等條件下，在銻濃度較高的廢水中去除效果顯著優(yōu)于常規(guī)單一填料形式，具有適應(yīng)性好、操作簡(jiǎn)便、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種用于含銻污水處理的復(fù)合型填料，其特征在于，包括依次復(fù)合壓制的緩沖單元、反應(yīng)吸附單元和深度吸附單元；所述緩沖單元，按體積比計(jì)，包括40％-50％改性海泡石、15％-20％改性鋁渣和30％-40％水合氧化鐵；所述反應(yīng)吸附單元，按體積比計(jì)，包括16％-30％改性活性炭和70％-84％活性氧化鋁；所述深度吸附單元，按體積比計(jì)，包括40％-52％磷酸鈣、20％-35％納米錳鈦氧化物和25％-40％改性硅藻土；所述緩沖單元、反應(yīng)吸附單元和深度吸附單元的體積比為2:1:1；所述復(fù)合型填料結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)；所述長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)設(shè)置有貫通兩側(cè)過(guò)水?dāng)嗝娴耐ǹ�；所述通孔的孔徑�?/span>5mm-8mm，孔與孔圓心距離為7mm-10mm；所述過(guò)水?dāng)嗝娴拈_(kāi)孔率為60％-86％；所述改性海泡石由以下方法制備得到：將海泡石和氯化鐵混合后依次靜置和干燥，得到改性海泡石；所述改性鋁渣是由鋁渣和氫氧化鈉溶液混合改性后得到；所述改性活性炭是由活性炭經(jīng)強(qiáng)氧化劑氧化處理后得到；所述改性活性炭目數(shù)≤200目，活性氧化鋁目數(shù)≤400目；所述改性硅藻土的制備步驟包括：將硅藻土依次浸泡在堿液和酸溶液中進(jìn)行第一改性，得到酸堿改性硅藻土；將酸堿改性硅藻土與尿素、乙二胺四乙酸混合進(jìn)行第二改性，得到改性硅藻土。
2.一種如權(quán)利要求1所述復(fù)合型填料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：1)將所述體積比的改性鋁渣、改性海泡石和水合氧化鐵依次進(jìn)行混合攪拌、反應(yīng)、壓制，得到緩沖單元；2)將所述體積比的改性活性炭和活性氧化鋁分別研磨、過(guò)篩后混合、壓制，得到反應(yīng)吸附單元；3)將所述體積比的改性硅藻土、磷酸鈣和納米錳鈦氧化物依次混合攪拌、反應(yīng)、壓制，得到深度吸附單元；4)將壓制成型的所述緩沖單元、反應(yīng)吸附單元、深度吸附單元依次疊合、壓制后，得到用于含銻污水處理的復(fù)合型填料；所述復(fù)合型填料結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)；所述長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)設(shè)置有貫通兩側(cè)過(guò)水?dāng)嗝娴耐ǹ祝凰鐾ǹ椎目讖綖?/span>5mm-8mm，孔與孔圓心距離為7mm-10mm；所述過(guò)水?dāng)嗝娴拈_(kāi)孔率為60％-86％；所述改性海泡石由以下方法制備得到：將海泡石和氯化鐵混合后依次靜置和干燥，得到改性海泡石；所述改性鋁渣是由鋁渣和氫氧化鈉溶液混合改性后得到；所述改性活性炭是由活性炭經(jīng)強(qiáng)氧化劑氧化處理后得到；所述改性活性炭目數(shù)≤200目，活性氧化鋁目數(shù)≤400目；所述改性硅藻土的制備步驟包括：將硅藻土依次浸泡在堿液和酸溶液中進(jìn)行第一改性，得到酸堿改性硅藻土；將酸堿改性硅藻土與尿素、乙二胺四乙酸混合進(jìn)行第二改性，得到改性硅藻土。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供了一種用于含銻污水處理的復(fù)合型填料及其制備方法，本發(fā)明通過(guò)對(duì)含銻污水處理復(fù)合型填料的改進(jìn)和復(fù)配、優(yōu)化了填料的成分及配比，并改進(jìn)了填料的形式，提升了復(fù)合型填料的水力條件，使其在相同條件下對(duì)污水中銻的去除效率顯著增強(qiáng)，且具有適應(yīng)性好、操作簡(jiǎn)便、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種用于含銻污水處理的復(fù)合型填料，包括依次復(fù)合壓制的緩沖單元、反應(yīng)吸附單元和深度吸附單元；
所述緩沖單元，按體積比計(jì)，包括40％-50％改性海泡石、15％-20％鋁渣和30％-40％水合氧化鐵；所述反應(yīng)吸附單元，按體積比計(jì)，包括16％-30％活性炭和70％-84％活性氧化鋁；所述深度吸附單元，按體積比計(jì)，包括40％-52％磷酸鈣、20％-35％納米錳鈦氧化物和25％-40％改性硅藻土。
優(yōu)選地，所述緩沖單元、反應(yīng)吸附單元和深度吸附單元的體積比為2:1:1。
優(yōu)選地，所述復(fù)合型填料結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)；所述長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)設(shè)置有貫通兩側(cè)的過(guò)水?dāng)嗝娴耐ǹ住?/span>
優(yōu)選地，所述通孔為多孔蜂窩狀結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，所述過(guò)水?dāng)嗝娴拈_(kāi)孔率為60％-86％。
優(yōu)選地，所述改性海泡石由以下方法制備得到：
將海泡石和氯化鐵混合后依次靜置和干燥，得到改性海泡石。
優(yōu)選地，所述改性鋁渣是由鋁渣和氫氧化鈉溶液混合改性后得到。
優(yōu)選地，所述改性活性炭是由活性炭經(jīng)強(qiáng)氧化劑氧化處理后得到。
優(yōu)選地，所述改性活性炭目數(shù)≤200目，活性氧化鋁目數(shù)≤400目。
優(yōu)選地，所述改性硅藻土的制備步驟包括：
將硅藻依次浸泡在堿液和酸溶液中進(jìn)行第一改性，得到酸堿改性硅藻土；
將酸堿改性硅藻土與尿素、乙二胺四乙酸混合進(jìn)行第二改性，得到改性硅藻土。
本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述用于含銻污水處理的復(fù)合型填料的制備方法，包括以下步驟：
1)將所述體積比的改性鋁渣、改性海泡石和水合氧化鐵依次進(jìn)行混合攪拌、反應(yīng)、壓制，得到緩沖單元。
2)將所述體積比的改性活性炭和活性氧化鋁分別研磨、過(guò)篩后混合、壓制，得到反應(yīng)吸附單元。
3)將所述體積比的改性硅藻土、磷酸鈣和納米錳鈦氧化物依次混合攪拌、反應(yīng)、壓制，得到深度吸附單元。
4)將壓制成型的所述緩沖單元、反應(yīng)吸附單元、深度吸附單元依次疊合、壓制后，得到用于含銻污水處理的復(fù)合型填料。
本發(fā)明采用強(qiáng)氧化劑對(duì)活性炭表面進(jìn)行氧化處理的目的為增加其表面含氧氣官能團(tuán)，提高表面極性，增加陽(yáng)離子吸附容量。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明提供的復(fù)合型填料由多種礦物原料加工制作，并通過(guò)對(duì)填料進(jìn)行提純、改性、復(fù)配的方式來(lái)改變填料的結(jié)構(gòu)，顯著的增大了填料的比表面積和吸附能力，增強(qiáng)了填料對(duì)廢水中銻的吸附能力，使其在同等條件下，在銻濃度較高的廢水中擁有優(yōu)異的去除效果，優(yōu)于常規(guī)單一填料形式。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案中水流的通過(guò)阻力相比較低，能維持相對(duì)穩(wěn)定的水力條件，克服污堵所帶來(lái)的堵塞問(wèn)題；同時(shí)，本發(fā)明提供的復(fù)合填料擁有良好的水力流道條件，能夠有效減少沉積物的堆積。
本發(fā)明的技術(shù)方案對(duì)銻的去除效率高、適應(yīng)性強(qiáng)，且對(duì)于廢水pH擁有較為廣泛的選擇區(qū)間，同時(shí)本發(fā)明提供的技術(shù)方案裝填及更換方便，有效降低了人工的工作量。
（發(fā)明人：董杰;李娜;張鳳英;肖偉;郭小偉;劉少杰;馬德云;賀鋁）
