CN101560110A - 用于废水处理的球型轻质多孔材料 - Google Patents

用于废水处理的球型轻质多孔材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于废水处理的球型轻质多孔材料，以粉煤灰、城市污水厂剩余污泥为主要原料，以粘土为粘结剂，以燃煤电厂脱硫石膏为膨胀剂，其各组分的质量百分比组成为：粉煤灰占63.2～85％，城市污水厂剩余污泥占15～35％，石膏占0.3～1.2％，粘土占0.2～0.8％。本发明是一种以粉煤灰、城市污水处理厂剩余污泥为主要原料经高温烧结而成的球型轻质多孔净水材料，其松散容重551kg/m3左右，颗粒容重100kg/m3左右，吸水率48.44％左右，盐酸可溶率0.24％左右，这种轻质多孔材料能够达到水处理材料的质量要求。

Description

用于废水处理的球型轻质多孔材料
技术领域
本发明涉及一种用于废水处理的球型轻质多孔材料，更具体的说是涉及一种以粉煤灰、城市污水处理厂剩余污泥为主要原料经高温烧结而成的球型轻质多孔净水材料。
背景技术
目前，国内外针对粉煤灰在水处理领域的利用形式是以改性为主，主要集中在酸改性、碱改性、盐改性、表面活性剂改性、混合改性以及合成沸石几个方面。但是，对粉煤灰进行改性增加了粉煤灰处理的成本，还可能引起二次污染，偏离了粉煤灰综合利用的初宗以及节能减排的理念。但如果不改性而将粉状灰直接用于废水处理，则又会带来泥水分离困难，出水水质差等缺陷。发明人经过实验发现对粉煤灰进行成型处理能较好地克服上述问题，使其更适合废水处理的实际应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是对粉煤灰进行成型处理，提供一种以粉煤灰、城市污水处理厂剩余污泥为主要原料经高温烧结而成的球型轻质多孔净水材料。
本发明采用的技术方案：一种用于废水处理的球型轻质多孔材料，以粉煤灰、城市污水厂剩余污泥为主要原料，以粘土为粘结剂，以燃煤电厂脱硫石膏为膨胀剂，其各组分的质量百分比组成为：粉煤灰占63.2～85％，城市污水厂剩余污泥占15～35％，石膏占0.3～1.2％，粘土占0.2～0.8％，所述球型轻质多孔材料通过下列方法制备而成：
A、将粉煤灰、城市污水厂剩余污泥、粉碎烘干的粘土及燃煤电厂脱硫石膏和水按各组分组成配方加入到容器中，水的添加量占物料总质量的6～10％，然后混合搅拌10～45min，均化10～60min，将混合好的物料人工造粒为生料球，粒径控制在8～10mm；
B、将生料球加入到干燥箱中，在105℃下干燥0.5～1.5h，然后将干燥过的料球放入马弗炉中，先在200～400℃下预热5～30min，而后升温至800～900℃，最后烧结10～60min；
C、将烧结后的料球冷却至室温，放入到45目筛子中浇水养护，自然风干得到最终产品。
本发明的有益效果：本发明是一种以粉煤灰、城市污水处理厂剩余污泥为主要原料经高温烧结而成的球型轻质多孔净水材料，其松散容重551kg/m3左右，颗粒容重100kg/m3左右，吸水率48.44％左右，盐酸可溶率0.24％左右，这种轻质多孔材料能够达到水处理材料的质量要求。本发明的显著有点表现为两个方面，一是以固体废物为原料生产具有较高经济价值的环保产业的产品，解决了粉煤灰和剩余污泥的出路问题，实现以废治废的目的。另一方面，将粉煤灰做成固定化型态的材料很好的解决了粉煤灰直接利用于水处理领域中出现的泥水分离困难、出水水质较差的问题。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步详细描述，一种用于废水处理的球型轻质多孔材料，以粉煤灰(主要成分为SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、MgO等)、城市污水厂剩余污泥(含水率为77～80％，干物质主要为有机物，其主要无机成分和粉煤灰类似)为主要原料，以粘土为粘结剂，以燃煤电厂脱硫石膏为膨胀剂，其各组分的质量百分比组成为：粉煤灰占63.2～85％，城市污水厂剩余污泥占15～35％，石膏占0.3～1.2％，粘土占0.2～0.8％，所述球型轻质多孔材料通过下列方法制备而成：
A、将粉煤灰、城市污水厂剩余污泥、粉碎烘干的粘土及燃煤电厂脱硫石膏和水按各组分组成配方加入到容器中，水的添加量占物料总质量的6～10％，然后混合搅拌10～45min，均化10～60min，将混合好的物料人工造粒为生料球，粒径控制在8～10mm；
B、将生料球加入到干燥箱中，在105℃下干燥0.5～1.5h，然后将干燥过的料球放入马弗炉中，先在200～400℃下预热5～30min，而后升温至800～900℃，最后烧结10～60min；
C、将烧结后的料球冷却至室温，放入到45目筛子中浇水养护，自然风干得到最终产品。
实施例
以粉煤灰、城市污水厂剩余污泥、燃煤电厂脱硫石膏、粘土为原料。配比为：粉煤灰73.6g，城市污水厂剩余污泥25g，燃煤电厂脱硫石膏1.2g，粘土0.2g。制备过程如下：
一、将原料加入到瓷盘中，混合搅拌均匀后，加入6g水进行混合，混匀和均化30min，人工造粒成生料球，粒径控制在8～10mm。
二、将生料球放入干燥箱中，105℃下干燥1h，而后放到马弗炉中300℃下预热20min，然后升温烧结，在800～900℃时，保温30min。
三、烧结好的料球冷至室温后，转移到45目的筛子中，浇水养护，自然风干成最终产品。
最终产品的性能见表1。
表1
  产品质量表征因素   吸水率/％   松散容重/kg/m3   颗粒容重/kg/m3   盐酸可溶率/％
  因素值   48.44   551   100   0.24％
所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于废水处理的球型轻质多孔材料，以粉煤灰、城市污水厂剩余污泥为主要原料，以粘土为粘结剂，以燃煤电厂脱硫石膏为膨胀剂，其各组分的质量百分比组成为：粉煤灰占63.2～85％，城市污水厂剩余污泥占15～35％，石膏占0.3～1.2％，粘土占0.2～0.8％，所述球型轻质多孔材料通过下列方法制备而成：
A、将粉煤灰、城市污水厂剩余污泥、粉碎烘干的粘土及燃煤电厂脱硫石膏和水按各组分组成配方加入到容器中，水的添加量占物料总质量的6～10％，然后混合搅拌10～45min，均化10～60min，将混合好的物料人工造粒为生料球，粒径控制在8～10mm；
B、将生料球加入到干燥箱中，在105℃下干燥0.5～1.5h，然后将干燥过的料球放入马弗炉中，先在200～400℃下预热5～30min，而后升温至800～900℃，最后烧结10～60min；
C、将烧结后的料球冷却至室温，放入到45目筛子中浇水养护，自然风干得到最终产品。
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