一种免烧型多元微电解填料及其制备方法与应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种免烧型多元微电解填料的制备方法与应用，属于废水处理领域。该微电解填料主要由铁粉、铸铁屑、铝粉、活性炭粉、有色金属粉末催化剂和无机催化剂制备得到，发明人经称量、混匀，洒水，挤压、成型、养护等步骤制备得到的免烧型多元微电解填料具有表面粗糙多孔、硬度与烧结填料相当、反应速率快、生产成本低等优点，可适用于各种酸、碱性废水的处理，处理过程中无需调节酸碱度，节省了大量运行费用。
【专利说明】-种免烧型多元微电解填料及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种微电解填料及其应用，具体涉及一种免烧型多元微电解填料、制 备方法及其在废水处理中的应用，属于废水处理领域。
【背景技术】
[0002] 微电解技术目前主要应用于高浓度有机废水的预处理和深度处理工序，其反应速 率快，操作管理简单，运行成本低，是许多污水厂处理工艺的首选。它主要的工作原理是利 用填充在废水中的微电解材料自身产生电位差，对废水进行电解处理，达到降解污染物的 目的。
[0003] 传统微电解材料主要有两种，一种是铁刨花与各种金属混合制备而成，该种类的 填料易板结，易氧化，长期使用易连接成块，水流呈沟流状态，过流速率下降，反应速度降 低；另一种是多种金属混合物经过高温烧结而成，该种类的填料虽然克服了第一种材料易 板结的缺点，但是需要高温烧制而成，生产成本太高，且在进水前需要调节进水酸度至酸 性，出水需将水质调到碱性，操作复杂，运行成本较高。
【发明内容】
[0004] 针对上述填料缺点，本发明公开了一种免烧型多元微电解填料的制备及其应用。 该填料由铁粉、铸铁屑、铝粉、活性炭粉、有色金属粉末催化剂和无机催化剂组成，其经称 量、混匀，洒水，挤压、成型、养护等步骤制备而成。该多元微电解填料具有表面粗糙多孔、硬 度与烧结填料相当、反应速率快、生产成本低等优点，可适用于各种酸、碱性废水的处理，无 需调节碱度，节省了大量运行费用。
[0005] 本发明目的之一是提供一种免烧型多元微电解填料，该免烧型多元微电解填料由 以下质量份的各组分组成：
[0006] 铁粉：20-50份；铸铁屑：5-20份；错粉：20-40份；活性炭粉：5-20份；有色金属粉 末催化剂A :5-15份；有色金属粉末催化剂B :1-5份；无机催化剂C :2-10份，粘结剂5-10 份
[0007] 作为本发明所优选的一种实施方式，该免烧型多元微电解填料由以下质量份的各 组分组成：
[0008] 铁粉：20-30份；铸铁屑：10-20份；错粉：30-40份；活性炭粉：5-10份；有色金属 粉末催化剂A :5-10份；有色金属粉末催化剂B :3-5份；无机催化剂C :2-5份，粘结剂5-10 份。
[0009] 上述免烧型多元微电解填料中，所述的有色金属粉末催化剂A为铜、锰中的一种 或其组合，优选地，所述的有色金属粉末催化剂A为铜；所述的有色金属粉末催化剂B为镍、 锌中的一种或其组合，优选地，所述的有色金属粉末催化剂B为镍；所述的无机催化剂C为 硫酸钠、碳酸氢钠、氯化钠中的一种或其组合，优选地，所述的无机催化剂C为硫酸钠；所述 粘结剂为低碱粉煤灰水泥、硅酸钠中的一种或其组合，优选地，所述粘结剂为低碱粉煤灰水 泥。
[0010] 上述所述的铁粉颗粒直径为60-200目；所述的铸铁屑颗粒直径为l-4mm ;所述的 铁铝粉颗粒直径为60-200目；所述的活性炭颗粒直径为100-160目；所述的有色金属粉末 催化剂A的颗粒直径为100-140目；所述的有色金属粉末催化剂B的颗粒直径为100-140 目；所述的无机催化剂C的颗粒直径为80-120目。
[0011] 作为本发明的最优选的一种方案，上述免烧型多元微电解填料中由以下质量份的 各组分组成：
[0012] 铁粉30份；铸铁屑10份；错粉30份；活性炭粉10份；铜粉10份；镍粉5份；硫酸 钠5份，低碱粉煤灰水泥10 %。
[0013] 本发明目的之二是公开一种免烧型多元微电解填料的制备方法，包括以下步骤：
[0014] (1)分别称量处方质量份的铁粉、铸铁屑、铝粉、活性炭粉、有色金属粉末催化剂 A、有色金属粉末催化剂B、无机催化剂C，并充分混合均匀；向混合物中加入混合物5-10% 质量比例的粘结剂，充分混合均匀；
[0015] (2)向步骤（1)中混合均匀的混合物中洒水并充分搅拌混匀制成半成品，其中洒 水量为步骤（1)中混合均匀的混合物质量的10-15% ;
[0016] (3)将步骤（2)制备得到的半成品注入蜂窝状模具，挤压成型后置于室温下、避光 干燥处，养护4-7天，即可得免烧型多元微电解填料。
[0017] 本发明的目的之三是提供上述免烧型多元微电解填料的一种应用，即上述免烧型 多元微电解填料在废水处理中的应用，其中所述污水优选为高浓度、难降解、成分复杂的医 药废水。
[0018] 本发明公开的免烧型多元微电解填料的制备及其应用，有如下优点：
[0019] 1、本发明免烧型微电解填料原料易得，制备工艺简单，不仅克服了烧制填料的成 本过高的弊端，而且解决了传统铁屑填料易板结，反应后污泥增加的技术问题。
[0020] 2、本发明免烧型微电解填料中采用铁、铝、碳三种元素的复配，形成了铁-铝-活 性炭三位一体的微电池团体，在酸性环境下，铁-碳之间能够形成电位差，在中性及碱性环 境下，铝-碳之间能够形成电位差，因此本填料适用于在各种水质环境下对污染物的去除， 适用范围大大扩延。
[0021] 3、本发明免烧型微电解填料中铸铁屑的加入增加了填料内部孔隙度，促进了内外 水流的交换；两种有色金属的加入，形成了铁一铝一有色金属一活性碳多元微电解体系，使 微电池电位差增大,反应速度更快，对废水中有机物的氧化效率增大2-3倍。无机催化剂的 加入，增加了填料内部的成孔剂率，同时促进了多种金属元素混合形成填料内部空隙。
[0022] 4、本发明免烧型微电解填料的制备方法简单，使用方便，大幅度降低了废水处理 中的运行费用。加入粘结剂后，在室温下保持一定的温度、湿度和时间自然养护即可得到表 面粗糙多孔的填料，不需高温烧结，且硬度与烧结填料相当。本发明免烧型微电解填料使用 前后无需调节废水pH值，直接进水，反应后废水自然升至碱性，无需调节碱度即可生成絮 凝沉淀物，节省了运行费用。
【具体实施方式】
[0023] 以下将通过具体实施例进一步说明本发明，但本领域技术人员应该理解，本发明
【权利要求】
1. 一种免烧型多元微电解填料，其特征在于，其由以下质量份的组分组成： 铁粉：20-50份；铸铁屑：5-20份；铝粉：20-40份；活性炭粉：5-20份；有色金属粉末催 化剂A :5-15份；有色金属粉末催化剂B : 1-5份；无机催化剂C :2-10份，粘结剂5-10份； 其中，所述的有色金属粉末催化剂A为铜、锰中的一种或其组合；所述的有色金属粉末 催化剂B为镍、锌中的一种或其组合；所述的无机催化剂C为硫酸钠、碳酸氢钠、氯化钠中的 一种或其组合，所述粘结剂为低碱粉煤灰水泥、娃酸钠中的一种或其组合。
2. 如权利要求1所述的免烧型多元微电解填料，其特征在于，其由以下质量份的组分 组成： 铁粉：20-30份；铸铁屑：10-20份；错粉：30-40份；活性炭粉：5-10份；有色金属粉末 催化剂A :5-10份；有色金属粉末催化剂B :3-5份；无机催化剂C :2-5份，粘结剂5-10份。
3. 如权利要求1或2任一所述的免烧型多元微电解填料，其特征在于，所述的有色金属 粉末催化剂A为铜；所述的有色金属粉末催化剂B为镍；所述的无机催化剂C为硫酸钠；所 述的粘结剂为低碱粉煤灰水泥。
4. 如权利要求3所述的免烧型多元微电解填料，其特征在于，其由以下质量份的组分 组成： 铁粉30份；铸铁屑10份；错粉30份；活性炭粉10份；铜粉10份；镍粉5份；硫酸钠5 份，低碱粉煤灰水泥10份。
5. 如权利要求1-4任一所述的免烧型多元微电解填料，其特征在于，所述的铁粉颗 粒直径为60-200目；所述的铸铁屑颗粒直径为所述的铁铝粉颗粒直径为60-200 目；所述的活性炭颗粒直径为100-160目；所述的有色金属粉末催化剂A的颗粒直径为 100-140目；所述的有色金属粉末催化剂B的颗粒直径为100-140目；所述的无机催化剂C 的颗粒直径为80-120目。
6. 权利要求1-4任一所述的免烧型多元微电解填料的制备方法，其特征在于，其包括 如下步骤： (1) 分别称量处方质量份的铁粉、铸铁屑、铝粉、活性炭粉、有色金属粉末催化剂A、有 色金属粉末催化剂B、无机催化剂C，并充分混合均匀；向混合物中加入处方质量份的粘结 齐U，充分混合均匀后得到混合均匀的混合物； (2) 向步骤（1)中混合均匀的混合物中洒水并充分搅拌混匀制成半成品，其中洒水量 为步骤（1)中混合均匀的混合物质量的10-15% ; (3) 将步骤（2)制备得到的半成品注入蜂窝状模具，挤压成型后置于室温下、避光干燥 处，养护4-7天，即可得免烧型多元微电解填料。
7. 权利要求1所述的免烧型多元微电解填料在废水处理中的应用。
8. 如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的废水为高浓度、难降解、成分复杂的 医药废水。
【文档编号】C02F1/461GK104058483SQ201410336347
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】苏建文, 贾秀粉, 王彩冬, 王俊超, 许尚营 申请人:山东新时代药业有限公司