[发明专利]一种粒状防板结酸碱两用三元微电解填料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粒状防板结酸碱两用三元微电解填料及其制备方法，属于污水处理领域，尤其是高毒性难降解有机废水的预处理领域。

背景技术

20世纪50年代以后，由于现代化学工业的发展，产生了大量人工合成有机化合物，如合成塑料、合成纤维、有机农药、合成橡胶、表面活性剂等。在这些有机物在生产、使用等过程中，会产生大量的有机废水。据《全国环境统计公报》统计显示，到2008年我国废水总排放量中，工业有机废水量所占比例达44.3％。其浓度高、成分复杂，且其中往往含有许多难降解有机物，如染料、硝基芳烃化合物、多环芳烃、烷基苯磺酸、氯苯酚、多氯联苯及腐殖酸等。其中有些有机物具有致癌、致畸、致突变等作用，对环境和人类有巨大的危害。高浓度难降解有机废水一般采用预处理-生化降解技术，但当前的有机废水的预处理技术，或者成本高难推广，或者存在明显缺陷无发展前景，或适应废水种类较少。

微电解法，又称为内电解法，是被广泛研究与应用的一种废水处理方法。20世纪80年代此法引入我国。目前微电解法已成功地应用于染料、印染、重金属、农药、制药、油分等废水的处理。微电解具有成本低廉、使用范围广、工艺简单、处理效果好等特点，尤其对于高盐度，高毒性、高COD以及色度较高的工业废水的处理较其他工艺具有更加明显的优势。难生物降解的废水经微电解工艺处理后B/C大大提高，有利于后续生物处理效果的提高。国内一般将该工艺用于废水的预处理，或者与其他工艺联合以达到去除污染物的目的。但传统微电解工艺在运行一段时间后，铁屑填料结块后污水在填料中产生沟流，使出水水质变差，这也是限制微电解工艺应用推广的一个主要因素。常见的铁碳微电解反应一般在酸性条件下进行，对于偏碱性废水则需重新调节其pH至酸性，在一定程度上增加了处理成本。

CN101746856B(CN201010110740.2)公开了一种污水处理用微电解填料。该填料呈圆筒状结构，在填料的外侧壁均匀布设使填料的端面呈现为齿轮形的凹槽。该填料的规整的结构使堆积在一起的填料，彼此之间保持足够的间隙，保证填料和水的充分接触反应，同时减小水的流动阻力，填料的外形尽可能的增大了填料的比表面积，微电解效果明显，生物挂膜容易。CN102276021A(CN201110151328.X)公开了一种多元氧化微电解填料及其制备方法。将铁屑、活性炭、粘结剂和催化剂根据配比混合均匀，加水搅拌陈化后挤压成型得到成型填料，经脱模，烘干，烧结，即得到多元氧化微电解填料，呈规整化多孔蜂窝煤状结构。粘结剂为黏土或硅酸钠。CN101486509B(CN200810230345.0)公开了一种块状微电解填料，将炼焦用煤、铁屑和粘结剂按比例在80-300℃条件下混合均匀，在5-15MPa压力下加压成型，成型后的材料在1300-1800℃条件下高温干馏3-8小时，得到块状微电解填料；所述的粘结剂选自酚醛树脂、淀粉、焦油中的一种或两种以上组合。

发明内容

针对微电解技术实际应用过程中存在的问题，本发明提供一种粒状防板结酸碱两用三元微电解填料及其制备方法。

本发明技术方案如下：

一种粒状防板结酸碱两用Fe-Al-C三元微电解填料，该填料呈圆粒状，粒径为1～5mm，由铁粉、铝粉和石墨粉按质量比(2～6)∶(2～6)∶1混合造粒，隔绝空气烧结制得。

优选的，填料粒径为2～3mm，由铁粉、铝粉和石墨粉按质量比5∶5∶1混合造粒。

根据本发明，一种粒状防板结酸碱两用Fe-Al-C三元微电解填料的制备方法，包括步骤如下：

(1)按比例分别称取铁粉、铝粉、石墨粉，真空烘干；

(2)将烘干的铁粉、铝粉、石墨粉混合均匀，置于造粒机内，按常规技术加入黏结剂溶液，制成生料球球粒。

(3)将步骤(1)中制备的生料球置于氮气气氛保护的管式炉内，以2-5℃/分钟的速率升温至120-150℃，保温20-40分钟后，继续以2-5℃/分钟的速率升温至600-700℃，保温1.5-2.5小时。以2-5℃/分钟的速率降温至100℃以下，将料球取出，密封保存。

步骤(2)中黏结剂按本领域现有技术即可。所述的黏结剂溶液用量为铁粉、铝粉和石墨粉总质量的5-20wt％。优选的黏结剂溶液用量占铁粉、铝粉和石墨粉混合料质量的10-15wt％。