CN101537279A

CN101537279A - 水处理滤料

Info

Publication number: CN101537279A
Application number: CN200810300607A
Authority: CN
Inventors: 戴长虹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2008-03-17
Publication date: 2009-09-23

Abstract

一种具有核壳结构的多功能水处理滤料，由内核和外壳组成；内核由轻质材料构成，外壳由混凝土材料构成，外壳中含有水处理用的各种功能填料。内核的作用是保证滤料的球形度和减轻滤料的重量，外壳的作用是赋予滤料足够的机械强度、硬度、粗糙度、耐酸碱度和适宜的表面电性以及水处理所需的其它功能。滤料的外观形貌、尺寸、密度以及其它性能都可以根据需要进行事先设计，从而直接生产出符合使用要求、性价比高的滤料，避免了滤料事后的改性；滤料所含的絮凝剂、氧化剂等可以缓慢释放，从而延长滤料的使用寿命。此外，该滤料还具有生产工艺简单、生产成本低、易于工业化生产等特点。

Description

水处理滤料

技术领域

本发明属于水处理材料领域，尤其属于一种具有核壳结构的多功能水处理滤料。

背景技术

滤料在水处理领域中处于重要的地位，无论是污水处理滤池还是给水过滤滤池，滤料都起到核心作用。现有的滤料主要有天然滤料如：石英砂、沸石、无烟煤等，人工滤料如：活性炭、陶粒等。这些滤料的缺点是功能单一，需要进行改性处理，但改性工艺复杂、成本高，难以大规模推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有核壳结构的多功能水处理滤料，具有内核和外壳。内核的作用主要是保证滤料的球形度和减轻滤料的重量，外壳的作用主要是赋予滤料足够的机械强度、硬度、粗糙度、耐酸碱度和适宜的表面电性以及水处理所需的其它功能。滤料的外观形貌、尺寸、密度以及其它性能都可以根据需要进行事先设计，从而直接生产出符合使用要求、性价比高的滤料，避免了滤料事后的改性。此外，滤料所含的絮凝剂、氧化剂等可以缓慢释放，从而延长滤料的使用寿命。

本发明可通过以下措施来实现：滤料由内核和外壳组成，内核由轻质材料构成，包括无机材料、有机材料和复合材料。内核可以是球形的规则颗粒，如聚苯乙烯发泡颗粒、硅胶颗粒、陶粒等；可以是不规则的颗粒如珍珠岩、蛭石、沸石、陶砂等；也可以是由粉末材料如粉煤灰、植物粉、矿粉、废渣等经成球机制成的球形颗粒；内核可以是一种材料如粉煤灰、聚苯乙烯发泡颗粒等，可以是两种材料如植物粉和胶粘剂、粉煤灰和水泥等，也可以是多种材料如粉煤灰、水泥和灰钙等复合而成。滤料的外壳由混凝土材料构成，混凝土由胶凝材料、普通填料和功能填料组成；混凝土的胶凝材料包括水泥、生石灰、石膏等无机材料，也包括树脂、乳液等有机材料；混凝土的普通填料，主要是指现有混凝土的填料，如粉煤灰、石英砂、矿粉、纤维和外加剂等，外加剂主要是水泥外加剂，如乳液、减水剂、引气剂、早强剂等；混凝土的功能填料，主要是指水处理过程中发挥作用的填料，如微孔材料、絮凝剂、氧化剂、杀菌剂、现有滤料的改性剂以及纳米材料等；微孔材料包括沸石、珍珠岩、活性炭等；絮凝剂包括聚合硅酸钠、铁盐、铝盐等，如聚合氯化铁、氯化铝、硫酸铁、硫酸铝、明矾等；氧化剂包括氯化铁、高氯酸盐、高锰酸钾、过氧化锰等；杀菌剂包括现有的有机杀菌剂和无机杀菌剂等；现有滤料的改性剂包括铁系化合物、铝系化合物、镁系化合物、锰系化合物、钴系化合物、稀土化合物等；纳米材料包括纳米氧化铝、纳米氧化钛等。外壳可以是一层，可以是两层，也可以是多层，如三层时可分为界面层、强度层和功能层，使滤料获得较好的性价比。滤料制备的最佳设备是成球机，也可以采用浸泡或搅拌的方式。规则形状的球形内核可直接使用；不规则形状的内核可以直接使用，也可以在成球机内使用粉料将其滚成球形后再用；粉料作内核时，利用成球机制成球形颗粒后再用。成球时可以采用水，也可以采用水性乳液或固化剂作为成球介质。外壳的成型可以采用粉料，也可以采用浆料。滤料可以一次成型，也可以分次成型。成型后的滤料根据所用的胶凝材料进行必要的养护，养护完毕，即可使用。

本发明与现有的滤料相比，其优点主要是通过选择合适的原料和配比，在常温条件下能够直接获得各种性能的、应用于不同水处理工艺的多功能滤料，即滤料的性能可以根据使用要求进行设计；而且具有设备投资小、生产工艺简单、生产成本低、产量大、滤料性能好、使用寿命长等特点。此外，本发明采用陶粒、陶砂作内核时，相当于对陶粒、陶砂采用物理的方法进行表面改性，与现有的化学改性相比，不但工艺简单，而且成本低、改性效果好、使用寿命长。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，图中1.内核，2.外壳。

具体实施方式

结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1.根据曝气生物滤池生物滤料所要求的外观尺寸直径4-8mm和密度1g/cm³左右，将聚苯乙烯颗粒发泡至直径2-6mm或直接选择市售直径2-6mm的聚苯乙烯发泡颗粒，用作滤料的内核；选择水性丙烯酸乳液并添加2％的消泡剂和5倍的水，在搅拌桶中混合均匀后制成界面剂，用作滤料的界面层；根据生物滤料所要求的强度、韧性和硬度，选择425^#普通硅酸盐水泥3份、粉煤灰5份、石英砂1份、重钙1份，外加总量2％的膨润土、0.2％的减水剂和0.1％的聚丙烯纤维，在干粉混合搅拌机中混合均匀后制成干粉砂浆，用作滤料的强度层；根据滤料所要求的水处理各项性能如粗糙度、表面电性、絮凝性、氧化性和硬度等，选择425^#普通硅酸盐水泥4份、粉煤灰3份、沸石粉1份、火山灰1份、氧化铁0.5份、氢氧化铝0.5份，外加总量4％的氯化铁、1％的聚合氯化铝、1％的聚合硅酸钠、0.2％的引气剂和0.1％的聚丙烯纤维，在干粉混合搅拌机中混合均匀后制成功能砂浆，用作滤料的功能层。将聚苯乙烯发泡颗粒放入成球机中，启动成球机，喷入界面剂，使其在聚苯乙烯发泡颗粒表面形成均匀的界面层；然后喷入干粉砂浆，并同时喷入界面剂，形成厚度为0.75mm左右的强度层；最后喷入功能砂浆，并同时喷入水，形成厚度为0.25mm左右的功能层。滤料制成后，进行养护，1周后即可使用。

实施例2.根据给水滤池生物活性滤料所要求的外观尺寸直径3-8mm和密度1g/cm³左右，采用粉煤灰为原料，在成球机中喷入按实施例1制备的界面剂，制成直径2-6mm的圆球，用作滤料的内核；根据生物活性滤料所要求的强度、韧性、粗糙度、表面电性、絮凝性、氧化性和硬度等，选择325^#普通硅酸盐水泥3份、粉煤灰4份、活性炭粉1份、珍珠岩粉1份、明矾1份，外加总量4％的聚合硫酸铁、3％的高锰酸钾、3％的聚合硅酸钠和0.2％的聚丙烯纤维，在干粉混合搅拌机中混合均匀后制成功能砂浆，用作滤料的外壳。将具有一定强度的滤料内核放入成球机中，启动成球机，然后喷入水，并同时喷入功能砂浆，形成厚度为0.5-1mm的外壳。滤料制成后，进行养护，1周后即可使用。

Claims

1.一种水处理滤料，其特征是：具有内核和外壳；内核由轻质材料构成，外壳由混凝土材料构成；外壳中含有水处理用的功能填料。

2.根据权利要求1所述的水处理滤料，其特征在于所述的内核之轻质材料可以是无机材料，也可以是有机材料，还可以是复合材料。

3.根据权利要求1所述的水处理滤料，其特征在于所述的外壳之混凝土材料由胶凝材料、普通填料和功能填料组成。

4.根据权利要求1、3所述的水处理滤料，其特征在于所述的混凝土材料之胶凝材料包括无机胶凝材料，也包括有机胶凝材料。

5.根据权利要求1、3所述的水处理滤料，其特征在于所述的普通填料是指现有混凝土所用的填料和外加剂。

6.根据权利要求1、3所述的水处理滤料，其特征在于所述的功能填料是指水处理用的填料，包括微孔材料、氧化剂、絮凝剂、杀菌剂、现有滤料的改性剂和纳米材料。

7.根据权利要求1所述的水处理滤料，其特征在于所述的内核可以是一种材料，可以是两种材料，也可以是多种材料复合而成。

8.根据权利要求1所述的水处理滤料，其特征在于所述的外壳可以是一层，可以是两层，也可以是多层。