专利名称：工业盐泥基复合除磷材料及其制备方法
技术领域：
本发明是利用工业盐泥并辅以电石渣、粘结剂及发泡剂开发出的一种用于污
(废)水处理的复合除磷材料，属水污染防治的技术领域。
背景技术：
磷是导致水体富营养化的主要因素。同时，磷也是生命体不可或缺的营养元素，是 一种难以再生、日益枯竭的资源。
目前污水中磷的去除方法主要有生物法和化学法。生物法除磷工艺复杂，且出水
稳定性较差；化学法除磷虽处理效果好，但应用的除磷材料(药剂)多为石灰、铝盐、铁盐、
亚铁盐及镁盐等工业产品，由于除磷药剂费用较高、污泥量较大，造成了该法在实际生产应
用中的瓶颈。已有的研究表明，开发出对磷吸附能力强、具有一定强度和化学稳定性、水流
阻力小、经济效益好的高效除磷材料，并应用到各种污(废)水的化学除磷中，将污水中的
磷富集并分离出来，是保证污水除磷效果、实现磷资源再循环利用的重要手段。 盐泥、电石渣是化工行业排放的废弃物。这些废弃物的大量堆置不仅浪费土地资
源，且容易造成环境污染。目前，我国盐泥的年排放量达60万吨以上，电石渣(干渣)的年
排放量近500万吨。这些废渣目前仅部分地被用作筑路材料、回填材料、制砖材料等低附加
值的利用模式；而以工业盐泥为基材开发出适合污水处理的高效除磷材料并以此实现磷资
源的再循环利用，这在国内外尚未见诸报道。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种工业盐泥基复合除磷材料及其制备方法，通 过该高效除磷材料的使用，可使污(废)水排放之磷浓度达到国家《城镇污水处理厂污染物 排放标准》(GB18918-2002) —级(A)标准，减轻水体富营养化状况，改善区域生态环境。
技术方案本发明的工业盐泥基复合除磷材料中的各组分占材料总质量的比例 为 盐泥65%_85% 电石渣10%_25% 粘结剂4%_10% 发泡剂2%。-10%0。 所述的盐泥的粒度为70-200目。 所述的粘结剂为水泥或石膏。
工业盐泥基复合除磷材料的制备方法为 a.将盐泥、电石渣和粘结剂投入滚筒造粒机中混合均匀，制成胶凝材料；
b.将发泡剂和水加到匀浆机中，在4000r min—1以上的转速下搅拌5分钟，将发 泡剂打成"牛奶"状泡沫；将泡沫分批少量地添加到混合均匀的胶凝材料中，l个小时左右 造粒成型；
c.冷法养护在温度大于5t:的环境中，对成型的球体覆盖24h，6 8h后进行洒 水养护；养护期约为2 3天。 有益效果通过对本发明材料的开发、生产、应用及最终处置，可实现工业废弃物 的再利用及资源化，并追加了废物利用的附加值，降低了磷资源的回收成本，不仅能够保护 环境、实现废弃物的资源化，还能取得良好的社会效益和经济效益。
具体实施例方式
以实验室小批量生产为例说明具体的实施方式。 (1)盐泥(70-200目)(质量比): 比例上限85% 比例下限65% 比例最佳点74% (2)电石渣(质量比): 比例上限25% 比例下限10% 比例最佳点20% (3)粘结剂(质量比) 比例上限10% 比例下限5% 比例最佳点6% 装置转筒造粒机、匀浆机(由于实验室规模发泡剂用量很少，生产性制泡机制泡 量很大，所以选用转速与其相当的匀浆机代替)。
工业盐泥基复合除磷材料的制备方法为 a.将盐泥、电石渣和粘结剂投入滚筒造粒机中混合均匀，制成胶凝材料；
b.将发泡剂和水加到匀浆机中，在4000r min—1以上的转速下搅拌5分钟，将发 泡剂打成"牛奶"状泡沫；将泡沫分批少量地添加到混合均匀的胶凝材料中，l个小时左右 造粒成型； c.冷法养护在温度大于5°C的环境中，对成型的球体覆盖24h， 6 8h后进行洒
水养护；养护期约为2 3天。
实例1 : 胶凝材料总质量400g，其中盐泥(70-200目)296g，电石渣80g，粘结剂24g，发泡 剂3. 2mL，水60mL。 将盐泥、电石渣和粘结剂投入滚筒造粒机中混合均匀。取3. 2mL发泡剂和60mL水 加到匀浆机中，在4000r 'min—1以上的转速下搅拌5分钟，将发泡剂打成"牛奶"状泡沫。将 泡沫分批少量地添加到混合均匀的胶凝材料中，1个小时左右造粒成型。
实施后效果 1.静态试验结果表明，25°C时，盐泥基除磷材料(0. 5cm粒径)对磷的理论饱和吸 附量为17. 86mg g—、 2.初始磷酸盐浓度为5mg L—、盐泥基除磷材料(0. 5cm粒径)投加量为8g L—、反应6小时后的剩余磷酸盐浓度降到0. 41mg L—1 ( < 0. 5mg/L)，达到国家《城镇污水处理 厂污染物排放标准》(GB18918-2002) —级A标准。
实例2 : 胶凝材料总质量500g，其中盐泥(70-200目)425g，电石渣125g，粘结剂50g，发泡 剂4. OmL，水75mL。 将盐泥、电石渣和粘结剂投入滚筒造粒机中混合均匀。取4. OmL发泡剂和75mL水 加到匀浆机中，在4000r 'min—1以上的转速下搅拌5分钟，将发泡剂打成"牛奶"状泡沫。将 泡沫分批少量地添加到混合均匀的胶凝材料中，1个小时左右造粒成型。
实施后效果 1.静态试验结果表明，25°C时，盐泥基除磷材料(0. 5cm粒径)对磷的理论饱和吸 附量为17. 86mg g—、 2.初始磷酸盐浓度为5mg L—、盐泥基除磷材料(0. 5cm粒径)投加量为8g L—、 反应6小时后的剩余磷酸盐浓度降到0. 41mg L—1 ( < 0. 5mg/L)，达到国家《城镇污水处理 厂污染物排放标准》(GB18918-2002) —级A标准。
实例3 : 胶凝材料总质量800g，其中盐泥(70-200目)520g，电石渣80g，粘结剂40g，发泡 剂6. 4mL，水120mL。将盐泥、电石渣和粘结剂投入滚筒造粒机中混合均匀。取6. 4mL发泡剂和120mL 水加到匀浆机中，在4000r 'min—1以上的转速下搅拌5分钟，将发泡剂打成"牛奶"状泡沫。 将泡沫分批少量地添加到混合均匀的胶凝材料中，1个小时左右造粒成型。
实施后效果 1.静态试验结果表明，25°C时，盐泥基除磷材料(0. 5cm粒径)对磷的理论饱和吸 附量为17. 86mg g—、 2.初始磷酸盐浓度为5mg L—、盐泥基除磷材料(0. 5cm粒径)投加量为8g L—、 反应6小时后的剩余磷酸盐浓度降到0. 41mg L—1 ( < 0. 5mg/L)，达到国家《城镇污水处理 厂污染物排放标准》(GB18918-2002) —级A标准。
权利要求
一种工业盐泥基复合除磷材料，其特征在于该材料中的各组分占材料总质量的比例为盐泥 65％-85％电石渣10％-25％粘结剂4％-10％发泡剂2‰-10‰。
2. 根据权利要求1所述的工业盐泥基复合除磷材料，其特征在于所述的盐泥的粒度为 70-200目。
3. 根据权利要求1所述的工业盐泥基复合除磷材料，其特征在于所述的粘结剂为水泥或石膏。
4. 一种如权利要求1所述的工业盐泥基复合除磷材料的制备方法，其特征在于该方法为a. 将盐泥、电石渣和粘结剂投入滚筒造粒机中混合均匀，制成胶凝材料；b. 将发泡剂和水加到匀浆机中，在4000r min—1以上的转速下搅拌5分钟，将发泡剂 打成"牛奶"状泡沫；将泡沫分批少量地添加到混合均匀的胶凝材料中，1个小时左右造粒 成型；c. 冷法养护在温度大于5t:的环境中，对成型的球体覆盖24h，6 8h后进行洒水养 护；养护期约为2 3天。
全文摘要
工业盐泥基复合除磷材料及其制备方法是利用工业盐泥并辅以电石渣、粘结剂及发泡剂开发出的一种用于污(废)水处理的复合除磷材料，该材料中的各组分占材料总质量的比例为盐泥65％-85％；电石渣10％-25％；粘结剂4％-10％；发泡剂2‰-10‰；通过该高效除磷材料的使用，可使污(废)水排放之磷浓度达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级(A)标准，减轻水体富营养化状况，改善区域生态环境。
文档编号C02F1/28GK101693185SQ20091018486
公开日2010年4月14日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者刘焱, 卓运红, 周军, 张维, 朱丹, 王世和 申请人:东南大学;