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改性陶粒砂的制备及其过滤去除有机物的研究

更新时间:2020-06-25

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导读:对底泥陶粒砂产品各方面的研究得到结论通过对底泥陶粒砂产品技术性能、形貌特征、重金属浸出率和吸附性能的研究,可以得出以下结论:  1、污水处理中用于生物膜载体的生物陶粒砂要求表面粗糙,比表面积大,空隙率高,具有足够的强度能够承受水流的冲刷和水的剪切应力。

水厂中所用的陶粒砂滤料表面积有限,不能利用大的表面积吸附杂质;在pH值中性条件下(天然地表水常为pH值中性),陶粒砂表面带负电,与有机物带电性相同,从而产生了电性相斥现象,导致有机物的去除率得不到提高。

因此,如何改善陶粒砂滤料的表面性质,以达到有效去除水中溶解性小分子有机物的目的,对提高滤池过滤效率和改善滤池过滤功能具有一定的实用价值和理论意义。

  改性陶粒砂的制备采用高温制备法。

步骤:将陶粒砂置于一渗水容器中,用自来水反复冲洗干净后,在浓度50%的H2SO4中浸泡24h;用水冲洗干净,直到冲洗水的pH值近中性,再将陶粒砂在110℃烘箱内烘干,储存备用;将FeCl3溶液与陶粒砂充分混合,于烘箱中烘制一定时间后,在马弗炉中进行高温(>200℃)焙烧,在单因素试验的基础上,以pH值、氯化铁浓度、焙烧温度和焙烧时间为因素,设计3水平4因素L9(34)正交试验。

根据正交试验得出最佳改性条件后进行批量生产。

陶粒砂在废水除磷的效果

众所周知,在全球经济发展的浪潮中,资源与环境是人类遇到的两大难题,节约资源、保护环境的要求越来越 高。

因此,寻找适应这种形势发展的新材料具有十分重要的意义。

而多孔陶粒砂正是适应了这种形势发展需求的新材 料,它能够提高效率、节约能源、变废为宝,在环境保护方面发挥着越来越大的作用。

以天然陶土为主要原料,掺 加适量的化工原料,生产出一种较理想的水处理滤料—球形轻质陶粒砂,用于曝气生物滤池处理城市废水;某江水中 有机污染物较多,AOC(可同化有机碳)浓度高达619μg/L,常规处理工艺对原水中AOC的去除率为https://www.flowerba.com/,而用生物 陶粒砂预处理对AOC的去除率为54%,有效减小了后续单元的负担。

目前,将陶粒砂应用于水源水去除微污染物的研究也 已相继开展。

  多孔陶粒砂粒度均匀,强度高,表面多微孔,内部网纵横交错,不易板结,具有很强的吸附能力,使用寿命长。

陶粒砂中含有一定的CaO、Al2O3和Fe2O3等,CaO对磷有沉淀作用,Al2O3和Fe2O3有吸收磷的能力。

https://www.flowerba.com/采用回转窑在 1200℃烧成的球状陶粒砂做了吸收磷的实验,发现最高吸收率可达3465mg/kg。

制备出了多种陶粒砂,对陶粒砂有了初步的 认识,并通过静态试验和动态试验对陶粒砂的性能及其除磷的效果进行了测试。

  主要研究陶粒砂去除水中磷酸盐的各个影响因素:包括陶粒砂的种类、振荡时间等,分析陶粒砂除磷的最佳种类以及最佳反应时间。

  以自制模拟废水为原水,通过静态烧杯试验,考察了自制多孔陶粒砂在一定的升温速率和保温时间下,添加剂的成份和含量对陶粒砂除磷效果的影响以及对出水pH值的影响。

  (1)钙的含量对除磷效果的影响。

(2)镁的含量对除磷效果的影响。

(3)铁的含量对除磷效果的影响。

  综上所述,陶粒砂的种类不同,其对废水中磷酸盐的去除率不同。

  废水中的陶粒砂随着振荡时间的增加,其吸附量不断增大,溶液中残余磷浓度不断降低,水体中磷酸盐去除率不断增大。

在振荡时间为5h时,含钙陶粒砂对磷的去除率达到90%以上,含钙镁、钙铁陶粒砂在振荡18h时,对磷的去除率也可达到80%以上,去除效果较好。

在试验的过程中,发现含钙陶粒砂的锥形瓶中有絮状物产生,这可能也是其处理效果好于其余几种陶粒砂的原因之一。

  (1)陶粒砂对出水pH的影响。

(2)陶粒砂对废水中磷酸盐的动态吸附。

对底泥陶粒砂产品各方面的研究得到结论

通过对底泥陶粒砂产品技术性能、形貌特征、重金属浸出率和吸附性能的研究,可以得出以下结论:   1、污水处理中用于生物膜载体的生物陶粒砂要求表面粗糙,比表面积大,空隙率高,具有足够的强度能够承受水流的冲刷和水的剪切应力。

通过对底泥陶粒砂产品技术性能的测定表明,其完全具备这些性能,可以用在污水处理中作为生物膜的载体。

  2、采用高真空扫描电子显微镜对底泥陶粒砂的表面和截面拍摄的照片发现:   底泥陶粒砂的表面粗糙,且有较多孔隙和沟壑,内部孔隙多为微孔和中孔,大孔较少。

  3、对底泥陶粒砂产品中重金属浸出液浓度、重金属含量和重金属浸出率进行了测定,结果表明底泥陶粒砂产品中重金属浸出液浓度已大大降低,低于《污水综合排放标准》中规定的最高允许排放浓度,且重金属浸出率非常低,因此将其应用于水处理领域安全可靠,不会对环境造成二次污染。

  4、底泥陶粒砂吸附性试验表明,将其用作水处理中的生物膜载体,其对污水中的有机物和NH3一N有较好的去除效果,但对纯染料废水色度的去除效果不是很理想。

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