[发明专利]污水除磷活性炭制剂及其制备工艺

说明书

本发明属于活性炭制备技术领域，具体涉及一种除磷活性炭制剂及其制备工艺。其中本除磷活性炭制剂成包括：活性炭颗粒和含钙粉料；以及所述活性炭颗粒适于作为含钙粉料的吸附载体，使二者混合均匀，扩大了含钙粉料与污水的接触面，自身溶解后形成的大量钙离子能与污水中的磷酸根反应，生成具有微溶解性的磷酸钙沉淀物，以达到污水除磷目的；同时，活性炭颗粒还可以加快含钙粉料在污水中的扩散速度，避免含钙粉料沉淀或堆积在污水底部，提高了污水除磷的效率。

技术领域

本发明涉及活性炭制备技术领域，具体涉及一种污水除磷活性炭制剂及其制备工艺。

背景技术

目前对于活性炭除磷的研究中，普遍存在着活性炭稳定性较差、吸附性能参差不齐、吸附时间过长的问题。为了提高活性炭对磷的吸附性能，国内外通常采用改性处理的方式，例如调整吸磷剂的孔隙结构、表面官能团和提高能，以与磷生成沉淀产物的组分来增大吸磷容量。以稻壳活性炭吸附剂为例，其比表面积为886.3m²/g，对磷的最大饱和吸附量为6.93mg/g。因此，单纯利用活性炭的物理吸附用于污水除磷，吸附性能较低且吸附平衡时间较长，导致污水处理时间长、生产效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种污水除磷活性炭制剂及其制备工艺，以提高污水除磷效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种除磷活性炭制剂，包括：活性炭颗粒和含钙粉料；以及所述活性炭颗粒适于作为含钙粉料的吸附载体。

进一步，所述含钙粉料包括：多孔碳酸钙；以及所述多孔碳酸钙含有的共价键适于与活性炭颗粒内部的高能共价键重新组合。

又一方面，本发明还提供了一种除磷活性炭制剂的制备工艺，将活性炭颗粒作为含钙粉料的吸附载体，以使二者混合均匀。

进一步，所述将活性炭颗粒作为含钙粉料的吸附载体的方法包括：将活性炭颗粒与含钙粉料混合、焙烧；在焙烧过程中通入水蒸气，以保持焙烧湿度为60-80%。

进一步，所述焙烧温度为100-250℃；焙烧时间为1-3h。

本发明的有益效果是，本发明的除磷活性炭制剂通过将活性炭颗粒作为含钙粉料的吸附载体，使二者混合均匀；含钙粉料可以借助活性炭颗粒的载体作用，扩大与污水的接触面，自身溶解后形成的大量钙离子能与污水中的磷酸根反应，生成具有微溶解性的磷酸钙沉淀物，以达到污水除磷目的；同时，活性炭颗粒还可以加快含钙粉料在污水中的扩散速度，避免含钙粉料沉淀或堆积在污水底部，提高了污水除磷的效率。

具体实施方式

实施例1

本实施例1提供了一种除磷活性炭制剂，包括：活性炭颗粒和含钙粉料；以及所述活性炭颗粒适于作为含钙粉料的吸附载体。

可选的，所述含钙粉料包括但不限于：多孔碳酸钙；以及所述多孔碳酸钙含有的共价键适于与活性炭颗粒内部的高能共价键重新组合。多孔碳酸钙与普通的碳酸钙不同之处是多孔碳酸钙更容易被活性炭颗粒吸附，并渗透到活性炭颗粒内部（大孔、中孔或微孔内），以及活性炭颗粒内部的高能共价键可以与多孔碳酸钙的共价键在同等熵能的情况重新组合，不容易分离，达到长期污水除磷效果，而不会在短时间溶解，从而丧失除磷效果。

可选的，所述活性炭颗粒例如但不限于木质活性炭、煤质活性炭、稻壳活性炭或椰壳活性炭等，其表面分布有各种孔状结构，如表面大孔、过渡中孔、内部微孔。在本实施例1中通过将活性炭颗粒与含钙粉料一起焙烧，使含钙粉料从大孔过渡到中孔，最后充分填充或吸附在微孔中，其含钙粉料的吸附量比单纯吸附在活性炭颗粒外表面的吸附量高出3-4四倍。