[发明专利]一种同步脱氮除磷去氟催化颗粒载体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种同步脱氮除磷去氟催化颗粒载体及其制备方法，所述同步脱氮除磷去氟催化颗粒载体的成分包括粉末活性炭、零价铁粉、添加剂(坡缕石、活性氧化铝和聚合氯化铝的组合)、催化剂(零价铜、零价钛和零价钴的组合)和粘合剂(水玻璃和酚醛树脂的组合)。该同步脱氮除磷去氟催化颗粒载体可在1h内实现氮、磷和氟去除65％、85％和50％以上。该颗粒载体原料易得、制备方法简单，易于实现产品产业化生产。

技术领域

本发明涉及一种同步脱氮除磷去氟催化颗粒载体及其制备方法，属于水处理技术领域。

背景技术

地表水和地下水是我国目前最主要的供水水源。而由于部分地区污染治理的投入不足、治理措施薄弱，导致部分未经过处理或处理不达标的工业废水、生活污水及农业面源污染物质排入地表水和地表水体。因此，水地表水体的富营养化和地下水的污染已屡见不鲜，导致可直接用于给水的水源逐渐减少。氮、磷、氟是地表水体的富营养化和地下水污染的主要污染物，通常同时存在于受污染的水源水体中。目前，脱氮除磷技术已逐渐成熟。然而，已有的脱氮除磷工艺/技术的除氟效率低下，要实现高效地除氟通常需要额外投加药剂或增加水处理单元，使得处理工艺变得复杂，同时提高了处理成本。因此，研究发明一种可实现氮、磷、氟同步高效去除的新技术或新材料对降低给水处理成本、简化给水处理工艺具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种同步脱氮除磷去氟催化颗粒载体及其制备方法，具体技术方案如下：

一种同步脱氮除磷去氟催化颗粒载体，以体积百分比计，包括以下组分：

以上各组分的体积百分比之和为100％。

作为上述技术方案的改进，所述添加剂是坡缕石、活性氧化铝、聚合氯化铝中的一种或多种。

作为上述技术方案的改进，所述添加剂是坡缕石、聚合氯化铝、活性氧化铝按照体积比90:2:8的比例混合制成。

作为上述技术方案的改进，所述催化剂是零价铜、零价钛、零价钴中的一种或多种。

作为上述技术方案的改进，所述催化剂是零价铜、零价钛、零价钴按照体积比85:2.5:12.5的比例混合制成。

作为上述技术方案的改进，所述粘合剂是水玻璃和酚醛树脂按照体积比85:15的比例混合制成。

所述同步脱氮除磷去氟催化颗粒载体的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、配制添加剂、催化剂和粘合剂；

步骤二、将粉末活性炭和零价铁粉混合，形成混合物A；

步骤三、将催化剂加入混合物A，充分混合，形成混合物B，并停留2h；

步骤四、将添加剂加入混合物B，充分混合，形成混合物C，并停留2h；

步骤五、向混合物C中混入粘合剂，充分搅拌后形成混合物D；

步骤六、向混合物D中加水制成粒径为10～20mm的颗粒；

步骤七、将制备的颗粒置于常温下固化4～6h；

步骤八、将固化后的颗粒置于100～105℃的恒温干燥箱中干燥1.5～2h，干燥过程在氮气的保护下进行；干燥完毕后在氮气环境下自然冷却至室温，即得到所述同步脱氮除磷去氟催化颗粒载体。

在本发明中，催化颗粒载体是基于铁碳源电池反应研发出来的。其中催化剂的效果在于，所投加的催化剂可催化铁碳源电池反应，从而保证颗粒载体的活性，和有效物质的释放速度。被催化的反应为：