一種鋁碳銅微電解填料及其制作方法技術

本發明專利技術公開了一種鋁碳銅微電解填料及其制作方法，包括以下步驟：（ⅰ）活性炭原料的處理；（ⅱ）活性炭與鋁粉、銅粉的混合；（ⅲ）沖壓成型；（ⅳ）活性炭原料的炭化、活化。本發明專利技術提供了一種鋁碳銅微電解填料的制作方法，利用本發明專利技術的方法制備鋁碳銅微電解填料與直接用碳顆粒和鋁顆粒作填料相比，不受不同比重影響，鋁、銅和碳以最大限度表面相互接觸，同直接用碳顆粒和鋁、銅顆粒作填料相比，相同體積填料形成原電池數量大，產生微電流大，處理能力強；而且利用本發明專利技術方法制備的鋁碳銅微電解填料為塊狀，性狀穩定，不易隨水流流失。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于廢水或污水的處理領域，具體涉及。
技術介紹
微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，又稱內電解法。它是在不通電的情況下，利用填充在廢水中的微電解材料自身產生1.2V電位差對廢水進行電解處理，以達到降解有機污染物的目的。微電解技術的工作原理是:當系統通水后，設備內會形成無數的微電池系統，在其作用空間構成一個電場。在處理過程中產生的新生態[H]、Fe2+等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團，甚至斷鏈，達到降解脫色的作用；生成的Fe2+進一步氧化成Fe3+，它們的水合物具有較強的吸附-絮凝活性，特別是在加堿調PH值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠遠高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機大分子，其工作原理基于電化學、氧化-還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便，不需消耗電力資源等優點。該工藝用于難降解高色度廢水的處理不但能大幅度地降低COD和色度，而且可大大提高廢水的可生化性。傳統上微電 解工藝所采用的微電解材料一般為鐵屑和木炭，使用前要加酸堿活化，使用的過程中很容易鈍化板結，又因為鐵與炭是物理接觸，之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續進行而失去作用，這導致了頻繁地更換微電解材料，不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外，傳統微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長的時間，增加了噸水投資成本，之后出現的鐵粉和碳粉制作的塊狀微電解填料雖能彌補上述微電解填料缺陷，但對成分復雜的污廢水處理效果欠佳，這都嚴重影響了微電解工藝的利用和推廣。
技術實現思路
本專利技術是為了克服現有技術中存在的缺點而提出的，其目的是提供。本專利技術的工作原理是: 將鋁粉或鋁顆粒、銅粉或銅顆粒與活性炭粉或顆粒加入污水中，因鋁(銅)_活性炭顆粒之間存在著電位差而形成了無數個細微原電池。這些細微電池是以電位低的鋁、銅成為陰極，電位高的活性炭做陽極，微電流會使水溶液中污染物發生電化學反應。反應的結果是鋁、銅和污水中污染物反應生成水不溶物。活性炭有較強的表面吸附能力，將污染物與鋁、銅反應生成的微小顆粒吸附，從而使水得到凈化。微電解反應在有氧的狀態下反應效果明顯，在使用當中，一般都通過曝氣，增加水中溶解氧量，使氧化反應加速。但由于活性炭與鋁、銅的比重不同，曝氣會使兩者分層，由于距離太遠形不成原電池，故本專利技術所提供的鋁碳銅微電解填料是在活性炭制造過程中加入鋁、銅成分形成幾何狀固體，保證了鋁、銅和活性炭最大限度表面相互接觸。本專利技術的技術方案是: 一種鋁碳銅微電解填料，所述填料的組分和重量百分比為: 活性炭 35%~60% 銅粉 5%~15% 鋁粉 35%~50% ； 所述填料的粒徑為10mnT30mm，形狀是圓球狀、橢圓狀或中空柱狀的任意一種。一種鋁碳銅微電解填料的制作方法，包括以下步驟: (i )活性炭原料的處理 將活性炭原料粉碎、球磨至粒 徑為0.5mnTlmm的粉末狀； (? )活性炭與鋁粉、銅粉的混合 向呈粉末狀的活性炭原料中加入銅粉和鋁粉，使活性炭原料與銅粉、鋁粉充分混合； (iii)沖壓成型 將步驟(? )得到的混合物加入模具中，使用壓力機在500MPa~1000Mpa的壓力下使混合物沖壓成具有固定形狀的顆粒； (iv)活性炭原料的炭化、活化 對步驟(iii)所得的沖壓成型的顆粒在300°C ~750°C下干燥，使顆粒中的活性炭原料炭化，再將炭化后的顆粒加入反應爐中，通入活化劑，于650°C~1000°C對其進行活化處理，活化完成即可獲得鋁碳銅微電解填料的成品。步驟(i )中所述的活性炭原料是果殼或者杉木。步驟(ii )中所述鋁粉和銅粉的粒徑為100目~300目。步驟(iii)中所述顆粒的形狀是圓球狀、橢圓狀或中空柱狀的任意一種。步驟(iii)中所述顆粒的粒徑為10mnT30mm。步驟(iv)中所述活化劑由氧化氣和還原氣組成，其中氧化氣為水蒸氣，還原氣為氨氣、氫氣、乙烯或者乙炔中的任意一種。所述還原氣和氧化氣的體積比為1:2、9。本專利技術的有益效果是: 本專利技術提供了一種鋁碳銅微電解填料的制作方法，利用本專利技術的方法制備鋁碳銅微電解填料與直接用碳顆粒和鋁顆粒作填料相比，不受不同比重影響，鋁和碳以最大限度表面相互接觸，同直接用碳顆粒和鋁顆粒作填料相比，相同體積填料形成原電池數量大，產生微電流大，處理能力強；而且利用本專利技術方法制備的鋁碳銅微電解填料為塊狀，性狀穩定，不易隨水流流失；具有活性炭特性，比表面積大，活性強，填料中存在大量微孔。污染物在微電流作用下與填料中的鋁反應生成水不溶物可直接被填料吸附，使水得到凈化。填料中的鋁與污染物反應生成疏松物質層，隨反應時間延長厚度不斷增加，當達到一定厚度時，在水流和曝氣氣泡的作用下，填料連同被吸附的污染物一起脫落，形成污泥隨水流排出，保證填料表面不被鈍化。只須按填料消耗量進行補充，便能保證填料發揮功能。【具體實施方式】下面結合實施例對本專利技術進行詳細說明: 一種鋁碳銅微電解填料，所述填料的組分和重量百分比為: 活性炭 35%~60% 銅粉 5%~15% 鋁粉 35%~50% ； 所述填料的粒徑為10mnT30mm，形狀是圓球狀、橢圓狀或中空柱狀的任意一種。一種鋁碳銅微電解填料的制作方法，包括以下步驟: (i )活性炭原料的處理 將活性炭原料粉碎、球磨至粒徑為0.5mnTlmm的粉末狀； (? )活性炭與鋁粉、銅粉的混合 向呈粉末狀的活性炭原料中加入銅粉和鋁粉，使活性炭原料與銅粉、鋁粉充分混合； (iii)沖壓成型 將步驟(ii )得到的混合物加入模具中，使用壓力機在500MPa~1000Mpa的壓力下使混合物沖壓成具有固定形狀的顆粒； (iv)活性炭原料的炭化、活化 對步驟(iii)所得的沖壓成型的顆粒在300°C ~750°C下干燥，使顆粒中的活性炭原料炭化，再將炭化后的顆粒加入反應爐中，通入活化劑，于650°C~1000°C對其進行活化處理，活化完成即可獲得鋁碳銅微電解填料的成品。步驟(i )中所述的活性炭原料是果殼或者杉木。步驟(ii)中所述鋁粉和銅粉的粒徑為100目~300目。步驟(iii)中所述顆粒的形狀是圓球狀、橢圓狀或中空柱狀的任意一種。步驟(iii)中所述顆粒的粒徑為10mnT30mm。步驟(iv)中所述活化劑由氧化氣和還原氣組成，其中氧化氣為水蒸氣，還原氣為氨氣、氫氣、乙烯或者乙炔中的任意一種。所述還原氣和氧化氣的體積比為1:2、9。實施例1 一種鋁碳銅微電解填料的制作方法，包括以下步驟: (i )活性炭原料的處理 將35kg活性炭原料粉碎、球磨至粒徑為0.5mm的粉末狀； (ii)活性炭與鋁粉的混合 向呈粉末狀的活性炭原料中加入粒徑均為100目的50kg鋁粉和15kg銅粉，使活性炭原料與鋁粉、銅粉充分混合； (iii)沖壓成型 將步驟(ii )得到的混合物加入模具中，使用壓力機在500MPa~1000Mpa的壓力下使混合物沖壓成粒徑為IOmm呈圓球狀的顆粒； (iv)活性炭原料的炭化、活本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋁碳銅微電解填料，其特征在于：所述填料的組分和重量百分比為：活性炭???35%~60%銅粉?????5%~15%鋁粉?????35%~50%；所述填料的粒徑為10mm~30mm，形狀是圓球狀、橢圓狀或中空柱狀的任意一種。

【技術特征摘要】
1.一種鋁碳銅微電解填料，其特征在于:所述填料的組分和重量百分比為: 活性炭 35%~60% 銅粉 5%~15% 鋁粉 35%~50% ； 所述填料的粒徑為10mnT30mm，形狀是圓球狀、橢圓狀或中空柱狀的任意一種。2.根據權利要求1所述的一種鋁碳銅微電解填料的制作方法，其特征在于:包括以下步驟: (i )活性炭原料的處理 將活性炭原料粉碎、球磨至粒徑為0.5mnTlmm的粉末狀； (? )活性炭與鋁粉、銅粉的混合 向呈粉末狀的活性炭原料中加入銅粉和鋁粉，使活性炭原料與銅粉、鋁粉充分混合； (iii)沖壓成型 將步驟(? )得到的混合物加入模具中，使用壓力機在500MPa~1000Mpa的壓力下使混合物沖壓成具有固定形狀的顆粒； (iv)活性炭原料的炭化、活化 對步驟(iii)所得的沖壓成型的顆粒在300°C ~750°C下干燥，使顆粒中的活性炭原料炭化，再將炭化后的顆粒加入反應爐中，通入活化劑，于650°C...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郝聿銘，郝守余，
申請(專利權)人：天津市潤杰創新環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：天津;12