[发明专利]多元微电解填料及其制备方法

说明书

本发明多元微电解填料及其制备方法，属于填料制备领域。本发明多元微电解填料由还原性铁粉、石墨粉、膨润土、碳酸氢铵和催化剂组成，催化剂包括铝粉、铜粉、镍粉、硅粉、锰粉。本发明多元微电解填料的制备方法是将各个材料按质量比进行混合，制作成20‑50mm的颗粒、真空环境下进行干燥及烧结，最后冷却至室温。利用本发明多元微电解填料的制备方法将制备好的多元微电解填料应用到含磷废水处理中，除磷效果好。

技术领域

本发明属于填料制备领域，具体涉及一种用于处理含磷废水的多元微电解填料。

背景技术

铁碳微电解是最常见的二元原电池，二元微电解反应体系，是铁作为阳极，碳作为阴极。微电解具有两方面的作用，一方面通过电极间电子的得失，产生电化学作用，另一方面是通过金属腐蚀，还原能力很强的Fe²⁺及[H]。

近年来，铁碳微电解技术在处理含磷废水方面己经有了许多应用。铁碳填料制备技术也有很大的演变，传统的制备方式有铁屑堆填、铁碳堆填和规整填料等，其中以规整填料应用最为广泛。铁屑堆填处理时间较长且易发生填料板结问题；铁碳堆填构成的铁碳原电池获得良好的除磷效果，但随着处理时间的增加，会出现阴阳极分离和板结问题；利用粘合剂将碳粉、铁粉按照一定比例混合并通过烧制规整成型，进行规整后的填料强化了阴阳极接触避免了分离问题，是目前主要的商业应用填料，但是使用前需加入酸碱活化，且磷去除效果不稳定。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种多元微电解填料，其可以提高处理后的出水水质。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种多元微电解填料的制备方法，该制备方法可以增强填料强度，避免填料板结、钝化。

本发明多元微电解填料，主要由以下质量百分数的材料制备而成：还原性铁粉10-40％、石墨粉18-25％、膨润土30-50％、碳酸氢铵1-2％、催化剂14-48％。

本发明多元微电解填料，其中，所述催化剂包括铝粉10-40％、铜粉1-2％、镍粉1-2％、硅粉1-2％、锰粉1-2％。

本发明多元微电解填料，其中，所述多元微电解填料填料的压碎强度≥140kg/cm³，堆积密度≤0.856g/cm³，空隙率≥61.34％。

本发明多元微电解填料中，添加多种催化剂，促进了电化学作用及金属腐蚀，反应过程中产生的新生态[H]与Fe²⁺能与废水中污染物发生还原反应，破坏发色基团(如偶氮基团),使其脱色，在曝气条件下，Fe²⁺及Fe³⁺可以形成强于一般絮凝剂的氢氧化亚铁与氢氧化铁胶体(俗称铁泥)，通过絮凝沉淀作用将废水中的磷进行去除，磷去除率高，出水水质提高。

本发明多元微电解填料中，催化剂的加入不仅提高了填料的化学性能，而且提高了填料的物理性能；催化剂中的铝为一种两性金属，其在酸性或碱性条件下均有较高活性，应用广泛，可降低因废水PH调节消耗酸碱所产生的成本。

本发明多元微电解填料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将制备多元微电解填料的材料加水混合均匀放入填料成型机中成型；

步骤二：将成型后的填料置于真空干燥箱中进行干燥；

步骤三：将干燥后的填料在高温下进行真空烧结，冷却备用。

本发明多元微电解填料的制备方法，其中，所述步骤一中，制备多元微电解填料的材料加水混合后在填料成型机中加工成20-50mm椭球形。

本发明多元微电解填料的制备方法，其中，所述步骤二中，干燥温度为120℃，干燥时间为60min。