一种新型悬浮微电解填料及其制备方法与流程

本发明涉及悬浮微电解填料，具体为一种新型悬浮微电解填料及其制备方法。

背景技术：

1、微电解技术应用于污水处理领域十分广泛，可以使用在染料生产、精细化工、制药、农药、金属表面处理、电镀、线路板等高浓度难降解有机工业废水处理领域，该类废水含较多的硝基苯类、氯苯类、杂环类、萘类、蒽醌类化合物，特别难分解、裂解或者氧化。

2、申请号为201510634458.7的一种复合型微电解填料及其制备方法与应用中一定程度上提高了铁炭微电解的效率，能够解决传统微电解填料易板结、易钝化的问题，但制备成的复合微电解填料存在机械强度低、易磨损、流化困难等问题，并且微电解填料的组成是铁和炭，铁的密度很高，组合后形成的微电解填料比水密度大很多，一般在2.0g/mm3，充填微电解填料后，基本固定稳定在反应器下端，从而使到微电解反应过程常常出现堵塞、沟流、表面结垢等不良后果，导致微电解填料效率下降，严重的话导致失效。

3、但是由于传统的微电解反应器/塔工艺在实际工程应用中运行存在以下技术缺陷：

4、一、效率不高，反应速度不快；

5、二、床体易板结或堵塞及钝化，造成短路和死区，效率下降；

6、三、铁屑补充劳动强度大等缺点，局限了该技术的应用。

7、为此，我们提出一种新型悬浮微电解填料及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型悬浮微电解填料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型悬浮微电解填料，包括填料层，所述填料层内填充安装有悬浮球，所述填料层的外侧壁上均匀开设有导流孔，所述悬浮球外侧壁套设安装有和导流孔对应的防护网，所述悬浮球和填料层之间填充有设置在防护网内的活性炭层。

3、所述填料层为球形，且所述填料层内开设有球形的空腔，且空腔尺寸和防护网的尺寸相同。

4、所述悬浮球为泡沫球。

5、所述防护网粘结装配在悬浮球外侧壁上，且所述防护网上均匀开设有容纳通槽，且容纳通槽连通悬浮球和填料层内腔，所述活性炭层和容纳通槽尺寸相同。

6、所述防护网的外侧壁上一体成型设置有限位凸楞，且限位凸楞卡合装配在导流孔内。

7、所述导流孔和填料层内腔连通，且所述导流孔为由外向内减小的锥形。

8、一种新型悬浮微电解填料的制备方法，所述制备方法基于一种新型悬浮微电解填料中的结构进行制备，且所述制备方法的制备原料按重量份分为：30-40份的铁粉、20-30份的活性炭粉、15-30份的铝粉、4-10份的有机纤维丝、10-20份的分散剂、5-10份的粘结剂、2-5份的催化剂、10-20份的无机酸、滤网基料和泡沫基料；

9、所示制备方法的具体步骤为：

10、s1：悬浮球制备：将泡沫基料和粘结剂混合后导入模具中加压成型制成悬浮球；

11、s2：防护网制备：将滤网基料和粘结剂进行混合，然后将其导入到预制模具中加压成型，同时导入气泡，冷却成型后得到防护网；

12、s3：将活性炭粉和粘结剂混合，然后在防护网上的容纳通槽内导入活性炭粉和粘结剂的混合物，然后通过夹具对防护网外部进行按压定型，冷却后待用；

13、s4：筛选称量：将相应重量份的铁粉、活性炭粉、铝粉、有机纤维丝、分散剂、粘结剂和催化剂原料在去除杂质后称取后备用；

14、s5：混合搅拌：将称取后的铁粉、活性炭粉、铝粉、有机纤维丝、分散剂、粘结剂和催化剂原料投加到混合器中，再在混合器中加水搅拌1-2小时后备用；

15、s6：炭化扩孔：将混合后的原料装入滚轴压力机中，压制挤压成粒径为1-2mm的颗粒，然后将颗粒于200-300度条件下预氧化1-2小时，随后在惰性气体保护下于1000-1300度炭化1-2小时，随后将炭化的物料粉碎成50目的颗粒物，然后将颗粒物导入到无机酸中进行扩孔；

16、s7：在预制模具中先加入定型后的防护网，然后将扩孔后的颗粒导入到预制模具中，能够均匀铺设在防护网外侧壁上，然后在预制模具中冷压制成半成品的填料层，且冷压过程中自然形成导流孔；

17、s8：将半成品的填料层放置于烘箱中，控制烘干温度在80-120度，同时烘干5-10小时后定型，这样填料层、悬浮球、防护网和活性炭层经过烘干、冷却后得到微电解填料。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、1、本发明结构设计合理，在填料层的制备原料中添加一定比例的分散剂，比表面积大，这样填料内部可形成大量的微孔结构，相同体积填料形成的原电池数量大，产生的微电流大，与废水接触面积大，处理效率高，在制备原料中添加铝粉、有机纤维丝和粘结剂，这样使各种原料在混合、挤压、烧结过程中相互粘连成固定形状，促使制备的填料层具有较强的机械强度，避免出现使用过程中填料破碎、堵塞管道的问题，且铁、炭微电解时，铝和催化剂能够实现催化作用，减少了铁、炭之间的电阻值，增大了电位差，便于实现氧化反应，反应速度更快，同时利用铝替代部分铁形成，能够形成三氧化二铝化合物，活性稳定且达到质轻、机械强度高的目的。

20、2、本发明中悬浮球的设置能够大幅度提高微电解填料的整体悬浮度，这样使得水体受到曝气或者搅拌的时候，填料可以很容易地悬浮或者滚动起来，有效避免出现填料稳定在反应器下端而使到微电解反应过程常常出现堵塞、沟流、表面结垢等不良后果，且填料层上开设有导流孔，便于实现水体的流动，使得铁/铝和炭接触充分，提高导电性，增强了微电解的效率，提高填料层和废水的接触面积的同时便于废水流入到防护网内，从而通过废水和活性炭层的接触实现对废水的净化吸收，净化效率高。

技术特征：

1.一种新型悬浮微电解填料，其特征在于：包括填料层(1)，所述填料层(1)内填充安装有悬浮球(2)，所述填料层(1)的外侧壁上均匀开设有导流孔(3)，所述悬浮球(2)外侧壁套设安装有和导流孔(3)对应的防护网(4)，所述悬浮球(2)和填料层(1)之间填充有设置在防护网(4)内的活性炭层(5)。

2.根据权利要求1所述的一种新型悬浮微电解填料，其特征在于：所述填料层(1)为球形，且所述填料层(1)内开设有球形的空腔，且空腔尺寸和防护网(4)的尺寸相同。

3.根据权利要求3所述的一种新型悬浮微电解填料，其特征在于：所述悬浮球(2)为泡沫球。

4.根据权利要求3所述的一种新型悬浮微电解填料，其特征在于：所述防护网(4)粘结装配在悬浮球(2)外侧壁上，且所述防护网(4)上均匀开设有容纳通槽，且容纳通槽连通悬浮球(2)和填料层(1)内腔，所述活性炭层(5)和容纳通槽尺寸相同。

5.根据权利要求4所述的一种新型悬浮微电解填料，其特征在于：所述防护网(4)的外侧壁上一体成型设置有限位凸楞，且限位凸楞卡合装配在导流孔(3)内。

6.根据权利要求5所述的一种新型悬浮微电解填料，其特征在于：所述导流孔(3)和填料层(1)内腔连通，且所述导流孔(3)为由外向内减小的锥形。

7.一种新型悬浮微电解填料的制备方法，其特征在于：所述制备方法基于如权利要求6的一种新型悬浮微电解填料中的结构进行制备，且所述制备方法的制备原料按重量份分为：30-40份的铁粉、20-30份的活性炭粉、15-30份的铝粉、4-10份的有机纤维丝、10-20份的分散剂、5-10份的粘结剂、2-5份的催化剂、10-20份的无机酸、滤网基料和泡沫基料；

技术总结
本发明公开了一种新型悬浮微电解填料及其制备方法，所述填料层内填充安装有悬浮球，所述填料层的外侧壁上均匀开设有导流孔，所述悬浮球外侧壁套设安装有和导流孔对应的防护网，所述悬浮球和填料层之间填充有设置在防护网内的活性炭层，悬浮球的设置能够大幅度提高微电解填料的整体悬浮度，这样使得水体受到曝气或者搅拌的时候，填料可以很容易地悬浮或者滚动起来，有效避免出现填料稳定在反应器下端而使到微电解反应过程常常出现堵塞、沟流、表面结垢等不良后果，导流孔便于实现水体的流动，增强了微电解的效率，提高填料层和废水的接触面积的同时便于废水流入到防护网内，通过废水和活性炭层的接触实现对废水的净化吸收，净化效率高。

技术研发人员：陈欣义,温尚龙,梁龙发,李域杰,谭淑英
受保护的技术使用者：广东广深环保科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12