廢水處理設(shè)備一體化:污水處理用磁性填料

　　廢水處理設(shè)備一體化:本發(fā)明提供了一種污水處理用磁性填料及其制備方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域;首先對(duì)生物炭進(jìn)行酸性改性，再吸附鐵離子與重金屬離子得到吸附重金屬的生物炭，置于強(qiáng)堿溶液中反應(yīng)得到污水處理用磁性填料;磁性填料的制備工藝簡(jiǎn)單，操作方便，制備的基于生物炭處理重金屬?gòu)U水的磁性填料生物掛膜效果好。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種污水處理用磁性填料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

　　(1)向含有重金屬離子的廢水中加入二價(jià)鐵離子和三價(jià)鐵離子，所述二價(jià)鐵離子與所述廢水中的其它二價(jià)金屬離子的摩爾比至少為3，所述的三價(jià)鐵離子與所述廢水中的其它三價(jià)金屬離子的摩爾比至少為8，得處理后廢水;

　　(2)將生物炭置于pH≤4的強(qiáng)酸溶液中反應(yīng)，洗滌、干燥，得酸改性生物炭;

　　(3)將步驟(2)所得酸改性生物炭加至步驟(1)所得處理后廢水中，攪拌后吸附處理，固液分離后得吸附重金屬的生物炭;

　　(4)將吸附重金屬的生物炭置于pH≥10的強(qiáng)堿溶液中，攪拌后常溫反應(yīng)，固液分離、洗滌、干燥，吸附在生物炭孔隙中的重金屬與強(qiáng)堿生成磁性顆粒留在生物炭孔隙中，得磁性填料。

　　2.如權(quán)利要求1所述的污水處理用磁性填料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的重金屬離子廢水中重金屬離子為銅離子、錳離子、鉛離子、鋅離子中的一種或幾種。

　　3.如權(quán)利要求1所述的污水處理用磁性填料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述處理后廢水中所有三價(jià)金屬離子與二價(jià)金屬離子的摩爾比為1.1～1.5。

　　4.如權(quán)利要求1所述的污水處理用磁性填料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的生物炭為至少有一個(gè)方向的尺寸不小于0.5cm。

　　5.如權(quán)利要求1所述的污水處理用磁性填料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的強(qiáng)酸為鹽酸或硫酸。

　　6.如權(quán)利要求1所述的污水處理用磁性填料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的反應(yīng)的時(shí)間為20～35min，所述干燥的溫度為50～80℃。

　　7.如權(quán)利要求1所述的污水處理用磁性填料的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述的攪拌時(shí)間為2～3min，吸附處理時(shí)間為30～50min。

　　8.如權(quán)利要求1所述的污水處理用磁性填料的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述的強(qiáng)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。

　　9.如權(quán)利要求1所述的污水處理用磁性填料的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述的攪拌時(shí)間為1～2min，反應(yīng)的時(shí)間為60～80min，所述干燥的溫度為不超過(guò)80℃。

　　10.如權(quán)利要求1所述的污水處理用磁性填料的制備方法得到的污水處理用磁性料。

　　廢水處理設(shè)備一體化:說(shuō)明書(shū)

　　一種污水處理用磁性填料及其制備方法

　　廢水處理設(shè)備一體化:技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是污水處理用磁性填料及其制備方法。

　　廢水處理設(shè)備一體化:背景技術(shù)

　　生物炭是農(nóng)林廢棄物和禽畜糞便等生物質(zhì)材料在缺氧或者無(wú)氧條件下通過(guò)熱化學(xué)反應(yīng)得到的一種富炭固體產(chǎn)物，是活性炭的前軀體。生物炭孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、吸附能力強(qiáng)、環(huán)境穩(wěn)定性高，其環(huán)境效益已在國(guó)內(nèi)外受到廣泛關(guān)注。近年來(lái)，生物炭作為一種土壤改良劑和固炭劑正越來(lái)越受?chē)?guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，而作為污水處理填料的研究還不多。

　　產(chǎn)生于電鍍、紡織印染、金屬采選、電解、合金等行業(yè)的重金屬?gòu)U水對(duì)環(huán)境具有潛在的威脅，目前常采用化學(xué)沉淀法、離子交換法、吸附法、膜分離法等處理。但這些方法往往處理成本高，有些方法亦會(huì)帶來(lái)二次污染。

　　廢水處理設(shè)備一體化:發(fā)明內(nèi)容

　　針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種污水處理用磁性填料及其制備方法;該方法在采用生物炭處理重金屬的同時(shí)，還能生成污水處理用磁性填料。

　　本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

　　一種污水處理用磁性填料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

　　(1)向含有重金屬離子的廢水中加入二價(jià)鐵離子和三價(jià)鐵離子，所述二價(jià)鐵離子與所述廢水中的其它二價(jià)金屬離子的摩爾比至少為3，所述的三價(jià)鐵離子與所述廢水中的其它三價(jià)金屬離子的摩爾比至少為8，得處理后廢水;

　　(2)將生物炭置于pH≤4的強(qiáng)酸溶液中反應(yīng)，洗滌、干燥，得酸改性生物炭;

　　(3)將步驟(2)所得酸改性生物炭加至步驟(1)所得處理后廢水中，攪拌后吸附處理，固液分離后得吸附重金屬的生物炭;

　　(4)將吸附重金屬的生物炭置于pH≥10的強(qiáng)堿溶液中，攪拌后常溫反應(yīng)，固液分離、洗滌、干燥，得磁性填料。

　　進(jìn)一步，步驟(1)所述的重金屬離子廢水中重金屬離子為銅離子、錳離子、鉛離子、鋅離子中的一種或幾種。

　　在上述方案中，步驟(1)所述處理后廢水中所有三價(jià)金屬離子與二價(jià)金屬離子的摩爾比為1.1～1.5。

　　在上述方案中，步驟(2)所述的生物炭為至少有一個(gè)方向的尺寸不小于0.5cm。

　　在上述方案中，步驟(2)所述的強(qiáng)酸為鹽酸或硫酸。

　　在上述方案中，步驟(2)所述的反應(yīng)的時(shí)間為20～35min，所述干燥的溫度為50～80℃。

　　在上述方案中，步驟(3)所述的攪拌時(shí)間為2～3min，吸附處理時(shí)間為30～50min。

　　在上述方案中，步驟(4)所述的強(qiáng)堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。

　　在上述方案中，步驟(4)所述的攪拌時(shí)間為1～2min，反應(yīng)的時(shí)間為60～80min，所述干燥的溫度為不超過(guò)80℃。

　　本發(fā)明還包括通過(guò)上述方法制備得到的污水處理用磁性填料。

　　本發(fā)明的有益效果：

　　(1)磁性填料的原料為農(nóng)業(yè)固體廢物秸稈等的處理產(chǎn)物、重金屬離子廢水，成本低，實(shí)現(xiàn)了固體廢物及廢水的資源化利用;

　　(2)磁性填料的制備工藝簡(jiǎn)單，操作方便，制備的污水處理用磁性填料掛膜效果好;

　　(3)制備過(guò)程中，吸附在生物炭孔隙中的重金屬與強(qiáng)堿生成磁性顆粒，并繼續(xù)留在生物炭的孔隙中，穩(wěn)定性好;

　　(4)磁性填料孔隙中的磁性顆粒，可以增強(qiáng)生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的活性，使微生物降解污染物的能力提高，從而提高生物反應(yīng)器的降解效率。