[发明专利]一种难生化废水处理微电解填料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种难生化废水处理微电解填料及其制备方法。

技术背景：

近年来，随着石油化工、塑料、合成纤维、焦化、印染等行业的迅速发展，各种含有大量难生物降解的有机污染物的废水相应增多，它们进入水体给环境造成了严重的污染。这类污染物包括多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机氛化物、有机磷农药、表面活性剂、有机染料等有毒难降解有机污染物。这些物质的共同特点是毒性大，成份复杂，化学耗氧量高，一般微生物对其几乎没有降解效果，如果这些物质不加治理地向环境排放，势必严重地污染环境和威胁人类的身体健康。随着工农业的迅速发展，人们合成了越来越多的有机物，其中难降解有机物占了很大比例，因此难降解有机物的治理研究已引起国内外有关专家的高度重视，是目前水污染防治研究的热点与难点。

在难降解工业废水的处理技术中，微电解技术正日益受到重视，并已在工程实际中。微电解的工作原理基于电化学，氧化还原，物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对于废水进行处理。该方法适用范围广、处理的效果好、成本低廉、操作维护方便、不需要消耗电力资源等优点。

铁碳微电解原理铁炭填料反应原理主要有：(1)电子流动：利用铁元素和碳元素之间的电位差，铁元素与碳元素之间存在一个自然地1.4V的电位差；(2)还原性：当铁碳填料浸泡在废水溶液中的时候，作为阳极的铁会失去电子从而变成铁离子，新生成的铁离子具有非常强的还原性，可以将废水中的难降解物质进行还原反应；(3)氧化性：电子在废水中穿插的时候，也会穿过水分子，水分子被分解的时候就会产生大量的氢自由基、氧自由基、和氢氧自由基，这些新生态的自由基具有非常强的氧化性，可以将废水中的有机物彻底氧化为二氧化碳和水。从而彻底降低COD；(4)电泳：电子在废水中运动的时候会吸附带微电解填料价格多少正电的污染颗粒，吸附在电子上面的污染物质运动到阴极之后会被中和然后就会沉到底部被除去；(5)絮凝作用：铁失电子之后会形成铁离子，新生态的铁离子再加入碱液之后会形成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁是良好的絮凝剂，可以吸附废水中的大量有机物絮凝沉淀。

目前，传统的微电解技术大多采用铁屑和活性炭的简单混合物作为微电解材料，在实际工程应用过程中，此类填料表面会形成钝化膜，阻断有毒有害物质和填料的接触，影响处理效果；常规的铁碳微电解填料对废水COD的去除率很低，在PH＝3、气水比1:3的情况下反应2h，COD的去除率通常只能达到20％左右；于是在常规铁碳微电解填料的基础上，形成了复合微电解填料，以期增加降解效率。例如专利CN103222929A制备的微电解填料除了铁粉、碳粉、粘结剂、表面活性剂外、还添加了微量的铝粉和铬粉；专利CN104174440A公开了一种铜基铁碳微电解填料，由氧化铜、三氧化二铁、褐煤，助剂等组成；专利CN102372343A在铁碳的基础上加入了菱镁矿粉和沸石粉；专利CN101898819A公开的微电解填料包括铁碳、铜、钒、铝、锑。以上专利采用添加剂复配的方法提高了对废水COD、色度的去除率，同时B/C比也有所提高。但是，目前的铁碳微电解填料还存在使用效率不高、去除COD能力不强，容易发生板结等现象，需要开发去除COD和脱色效果更加优异、性能更加稳定的微电解填料。

发明内容：

针对传统微电解填料的上述缺点，本发明公开了一种难生化废水处理微电解填料及其制备方法。

该微电解填料以铁粉、活性炭粉、石墨烯粉、焊锡粉、锌粉、铜粉、铈粉、钠基膨润土、分子筛、碳酸氢铵、聚乙烯醇、四硼酸钠、氯化钠、淀粉、煤粉、十六烷基三甲基溴化铵为主要原料，经过称量、混匀、成型、烘干焙烧、冷却、改性等步骤得到，将该微电解填料用于污水处理中，可使废水生化性显著提高，得到意想不到的净化效果，同时，填料具有不易板结，不易钝化，使用周期长；通过在传统铁碳微电解填料的基础上添加稀土金属和有色金属，与金属铁形成电偶点对，扩大传统铁碳原电池的两极电位差，显著提高电化学反应效率，此外还对填料进行了改性，增强了填料的吸附性能，脱色效果优异。

本发明提供一种难生化废水处理微电解填料，该微电解填料由以下重量份的原料制备而成：

铁粉 40-50份；

活性炭粉 15-20份；

石墨烯粉 5-8份；

焊锡粉 3-5份；

锌粉 3-5份；

铜粉 3-5份；

铈粉 3-5份；

钠基膨润土 15-20份；

分子筛 2-4份；

碳酸氢铵 2-4份；

聚乙烯醇 2-4份；