[发明专利]一种复合型多元微电解填料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合型多元微电解填料及其制备方法，属于环保领域，特别涉及工业污染废水处理。

背景技术

微电解技术的研究始于20世纪60年代，主要在美、苏、日等国家引起广泛重视，并取得了一些实用性的成果。该方法最早被用于电镀废水和重金属离子废水的处理。20世纪70年代，前苏联的科学家首先将微电解技术用于印染废水的处理，而我国于20世纪80年代引进该方法。由于该方法具有适用范围广、工艺简单、处理效果好等特点，近30年来被广泛应用于印染、石油化工、焦化、皮革、造纸、制药、电镀、含铬、含氟以及含砷等难降解工业废水的处理，尤其是对高盐度、高COD、高色度废水的处理较其他方法具有明显的优势。

微电解反应器多为流化床结构，且传统的微电解填料为铁屑和木炭的物理性混合，随着反应的进行，Fe被氧化成Fe²⁺和Fe³⁺，随后生成的Fe（OH）₂和Fe（OH）₃是很好的胶体絮凝剂，会吸附废水中分散的物质而附着在填料表面，使填料发生钝化板结，减少废水与填料的接触，降低反应效果；同时，简单的混合不能使铁屑与木炭充分的混匀接触，实际产生的微原电池数目比理论值少，造成一定程度上原料的“浪费”。规整化微电解填料的出现解决了这一问题。规整化微电解填料即将各原料按比例混合，加入适量的粘结剂，然后成型，最后在高温下焙烧。这种规整化填料很好地解决了传统微电解填料容易产生钝化板结的问题。随着反应的进行，填料表面的铁被消耗完之后，剩余的碳层会剥离下来，废水可以与新的铁碳微原电池接触，并发生反应。从而，不用定期更换填料，减少了人工成本，提高了反应效率，延长了填料的使用寿命，加速了微电解技术的推广和利用。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种区别于现有微电解填料的脱色能力强、处理效果好、应用范围广的复合型多元微电解填料及其制备方法。本发明的复合型多元微电解填料形成了活性炭-铁-铝-稀贵金属为一体的微电池组合，对污染物的处理路径增多，使反应速度加快、处理效果增强。

技术方案：

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种复合型多元微电解填料，其特征在于：由以下重量比的成分组成：

活性炭粉30～55；

铁粉20～40；

铝粉10～20；

稀贵金属A1～3；

黏土10～25；

硅酸钠和／或羧甲基纤维素钠，硅酸钠1～10，羧甲基纤维素钠1～10。

所述的复合型多元微电解填料，其特征在于：所述活性炭粉粒径小于200目；所述铁粉为还原铁粉，粒径小于150目；所述铝粉粒径小于100目。

所述的复合型多元微电解填料，其特征在于：所述稀贵金属A具体为铑或钌，粒径小于100目。

所述的复合型多元微电解填料，其特征在于：该复合型多元微电解填料为球状颗粒，粒径为5mm～10mm。

所述的复合型多元微电解填料，其特征在于：所述黏土为红陶土，其中由以下重量百分比的成分组成：

二氧化硅65.18%～70.86%；

三氧化二铝15.02%～17.69%；

三氧化二铁3.27%～6.43%；

氧化钙0.75%～1.68%；

氧化镁0.89%～2.07%；

其他1.27%～14.89%。

一种所述复合型多元微电解填料的制备方法，其特征在于：该制备方法按以下步骤进行：

（1）混合：将活性炭粉、铁粉、铝粉、稀贵金属A、黏土、硅酸钠和／或羧甲基纤维素钠按比例混合；

（2）造型：将混合后的半成品加蒸馏水经造粒机挤压成型为球状颗粒；

（3）干燥：将制得的球状颗粒升温至60℃-80℃后，保温30-60min；然后继续升温至105℃-120℃后，保温90-120min；

（4）高温焙烧：以氮气为保护气体，将步骤（3）制得的产物以5℃/min-10℃/min的升温速率升温至800℃-1100℃后，焙烧90-120min。