專利名稱：微電解填料及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理的微電解填料的加工生產(chǎn)及使用方法，屬于環(huán)保領(lǐng)域，特別涉及工業(yè)污染廢水處理。
背景技術(shù)：
鐵碳微電解技術(shù)是近十年來被廣泛研究進(jìn)而應(yīng)用的一項(xiàng)新的技術(shù)，應(yīng)用范圍廣，對污染物沒有選擇性，去除效果很好，能夠適用于各種廢水的處理。微電解技術(shù)在印染廢水、造紙廢水、焦化廢水、炸藥廢水、制藥廢水、含油廢水、垃圾滲濾液、高鹽度廢水等廢水進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，采用微電解技術(shù)，對COD有一定的去除，同時大大的改善了廢水的可生化性，尤其是對酸性廢水，PH值提高很多，也大大節(jié)約了中和藥劑的費(fèi)用，因此目前，微電解技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，但是采用傳統(tǒng)的微電解存在如下問題:
a、該技術(shù)進(jìn)行廢水處理長時間運(yùn)行后會有機(jī)物在鐵電極上沉積，形成一層鈍化膜，阻礙了鐵與碳形成穩(wěn)定的原電池。b、鐵碳填料容易出現(xiàn)板結(jié)，阻礙了廢水與填料的有效接觸，形成短流，從而降低了廢水的處理效果。C、運(yùn)行成本較高。鐵、碳電極反應(yīng)需要在酸性條件下進(jìn)行反應(yīng)才能達(dá)到較好的效果，若進(jìn)水pH值波動較大，則調(diào)節(jié)pH值加入的酸和堿大大的提高了廢水處理的成本。d、鐵碳微電解的填料需要及時補(bǔ)充反應(yīng)消耗的鐵，也進(jìn)一步增加了運(yùn)行成本和勞動力成本。

e、微電解裝置結(jié)構(gòu)的不合理性，傳統(tǒng)微電解填料反應(yīng)裝置處理廢水時，都是序批式處理，廢水進(jìn)入微電解裝置后，進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時間結(jié)束后排出廢水，然后再進(jìn)行下一批次進(jìn)出水反應(yīng)，無法連續(xù)進(jìn)行廢水處理。在工程應(yīng)用中需要設(shè)置多個單獨(dú)的微電解反應(yīng)裝置，投資增大、運(yùn)行管理麻煩。因此，對于鐵碳填料的改進(jìn)、研發(fā)以及新型微電解反應(yīng)裝置的研發(fā)是微電解技術(shù)不斷發(fā)展的方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面涉及一種微電解填料，其特征在于制備所述的微電解填料的原料包括:
鐵粉:含量70 80%，60 80目；
惰性碳粉:含量20 25%，80 100目；
粘結(jié)劑:含量I 3%，主要成分是二氧化硅和硅酸鹽，優(yōu)選的，所述的二氧化硅和硅酸鹽的質(zhì)量比為1-2:3-5 ；
表面活性劑AlO:含量0.1 0.3%，
微量鑰粉和鉻粉:0.1 0.3% ;優(yōu)選的，所述的鑰粉和鉻粉的質(zhì)量比為1-3:1-3。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的微電解填料為多孔凹齒形，其密度介于5_6g/cm3。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的微電解填料由篩選---混合---壓制---燒結(jié)---冷卻步驟所制備而成。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的微電解填料的制備方法包括如下步驟:
(a)原料篩選:按要求將各種原料去雜質(zhì)、篩選；
(b)混合:將篩選好的原料投加在混合器中，混合時間I 2小時；
(c)壓制:將混合好的原料放置模具中進(jìn)行壓制，壓制壓力700 800kg/cm2，壓制時間50 60秒；
(d)燒結(jié):將壓制好的填料模塊放置在高溫?zé)Y(jié)爐中，首先采用熱空氣強(qiáng)制氧化，然后逐漸升溫到900 1100度，燒結(jié)時間4 6小時，燒結(jié)過程中采用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體；
(e)冷卻:將燒結(jié)成形的多孔微電解填料采用強(qiáng)制機(jī)械風(fēng)冷，冷卻時間8 —12小時。本發(fā)明另一方面還涉及含有上述微電解填料的組合式微電解填料模塊，其特征在于所述的微電解填料位于懸浮球填料的球體內(nèi)部，所述的懸浮球體填料的外部為中空漁網(wǎng)狀球體。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的懸浮體填料為聚乙烯和/或聚丙烯材料。在本發(fā)明 的另一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的懸浮球通過耐腐蝕纖維繩串聯(lián)而成。本發(fā)明另一方面還涉及上述微電解填料或組合式微電解填料模塊在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用。另一方面，本發(fā)明的球形懸浮空心填料采用市售的成型的球形懸浮球填料，懸浮球填料由聚乙烯或聚丙烯材料注塑而成，直徑100毫米，分上下半球體，外部為中空漁網(wǎng)狀球體。在使用過程中，易更換、耐酸堿、耐腐、耐溫，抗老化，不受水流影響，使用壽命長，安裝方便。懸浮球技術(shù)參數(shù):
脆化溫度:-15 25°C ；
比表面積100 300m2/m3 ；
重量:30 50g/個；
孔隙率:大于99% ；
比重:0.92 0.95 ;
堆積個數(shù):600 800個/m3。本發(fā)明所要求的組裝方式如下:
將2 3塊多孔凹齒型微電解單體填料裝填至球形懸浮空心填料中，形成一個組合式的微電解填料。本發(fā)明所要求的填裝方式如下:
I)將組裝好的微電解填料放置于I 2 m3的高強(qiáng)度容器內(nèi)，每一個容器的填料就形成一個模塊，根據(jù)微電解反應(yīng)池的尺寸及結(jié)構(gòu)，填裝模塊化的微電解填料；
2)將微電解模塊采用高強(qiáng)度耐腐蝕纖維繩串起來懸掛式放置在微電解反應(yīng)池中。
本發(fā)明的微電解填料至少能夠解決以下技術(shù)問題中的一個或者多個或者全部:
1、解決了傳統(tǒng)微電解污水處理工藝填料板結(jié)、鈍化、活化，更換難的問題。2、由于微電解鐵塊中添加了多種微量金屬元素，同比傳統(tǒng)鐵碳填料對廢水中的COD去解率提高10 20%，COD去除率一般在40 60%左右，B/C值可提高0.15 0.3，色度可去掉60 90%。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明內(nèi)容:
1、多孔凹齒形的單體微電解填料制備 I)原料主要成分:
鐵粉:含量70 80%，60 80目；
惰性碳粉:含量20 25%，80 100目；
粘結(jié)劑:含量I 3%，主要成分是二氧化硅和硅酸鹽，其質(zhì)量比例為2:5 ；
表面活性劑AlO:含量0.1 0.3% ；
微量金屬粉:0.1 0.3%，主要是1:1質(zhì)量比的鑰粉和鉻粉。2)多孔微電解填料加工
加工步驟:篩選混合壓制燒結(jié)冷卻
(a)原料篩選:按要求將各種原料進(jìn)行去雜質(zhì)、篩選；
(b)混合:將篩選好的原料投加在混合器中，混合時間1.5小時；
(c)壓制:將混合好的原料放置在模具中進(jìn)行壓制，壓制壓力750kg/cm2，壓制時間60秒；
(d)燒結(jié):將壓制好的填料模塊放置在高溫?zé)Y(jié)爐中，首先采用熱空氣強(qiáng)制氧化，然后逐漸升溫并保持在1000度，燒結(jié)時間:5小時，燒結(jié)過程中采用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體；
(e)冷卻:將燒結(jié)成形的多孔微電解填料采用強(qiáng)制機(jī)械風(fēng)冷，冷卻時間10小時。經(jīng)過以上步驟生產(chǎn)的多孔凹齒型單個微電解填料，呈灰黑色，重量約為130g/個。經(jīng)過以上步驟加工的多孔微電解填料外觀形式如下表:
權(quán)利要求
1.一種微電解填料，其特征在于制備所述的微電解填料的原料包括: 鐵粉:含量70 80%，60 80目； 惰性碳粉:含量20 25%，80 100目； 粘結(jié)劑:含量I 3%，主要成分是二氧化硅和硅酸鹽，優(yōu)選的，所述的二氧化硅和硅酸鹽的質(zhì)量比為1-2:3-5 ； 表面活性劑AlO:含量0.1 0.3%， 微量鑰粉和鉻粉:0.1 0.3% ;優(yōu)選的，所述的鑰粉和鉻粉的質(zhì)量比為1-3:1-3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電解填料，其特征在于所述的微電解填料為多孔凹齒形，其密度介于5-6g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微電解填料，所述的微電解填料由篩選一混合一壓制---燒結(jié)---冷卻步驟所制備而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微電解填料，所述的微電解填料的制備方法包括如下步驟: (a)原料篩選:按要求將各種原料去雜質(zhì)、篩選； (b)混合:將篩選好的原料投加在混合器中，混合時間I 2小時； (c)壓制:將混合好的原料放置在模具中進(jìn)行壓制，壓制壓力700 800kg/cm2，壓制時間50 60秒； (d)燒結(jié):將壓制好的填料模塊放置在高溫?zé)Y(jié)爐中，首先采用熱空氣強(qiáng)制氧化，然后逐漸升溫到900 1100度，燒結(jié)時間4 6小時，燒結(jié)過程中采用氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體； (e)冷卻:將燒結(jié)成形的多孔微電解填料采用強(qiáng)制機(jī)械風(fēng)冷，冷卻時間8—12小時。
5.含有權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的微電解填料的組合式微電解填料模塊，其特征在于所述的微電解填料位于懸浮球填料的球體內(nèi)部，所述的懸浮球體填料的外部為中空漁網(wǎng)狀球體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合式微電解填料模塊，所述的懸浮體填料為聚乙烯和/或聚丙烯材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合式微電解填料模塊，所述的懸浮球通過耐腐蝕纖維繩串聯(lián)而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合式微電解填料模塊，所述的懸浮球放置在l-2m3的高強(qiáng)度各器內(nèi)。
9.權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的微電解填料在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用。
10.權(quán)利要求5-8任意一項(xiàng)所述的微電解填料或組合式微電解填料模塊在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廢水處理的微電解填料的加工生產(chǎn)及使用方法，制備所述的微電解填料的原料包括鐵粉、惰性碳粉、粘結(jié)劑、表面活性劑A10和微量鉬粉和鉻粉。本發(fā)明的微電解填料能夠解決傳統(tǒng)微電解污水處理工藝填料板結(jié)、鈍化、活化以及更換難的問題。
文檔編號C02F1/461GK103112929SQ20131007736
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者李興峰, 李芳軍, 郭豪, 海龍洋 申請人:藍(lán)星環(huán)境工程有限公司