CN101962221A - 以沸石为原料制取污水处理用生物滤料的方法 - Google Patents

Abstract

以沸石为原料制取污水处理用生物滤料的方法，该方法以普通沸石为原料，经过选矿、破碎、筛分和烧结、分装5个工序，其特征在于破碎时要将原料碎成6目以下的粒度，筛分时选择粒度为6-10目的物料放到加热炉中，在800-900度下连续烧结60-120分钟。产品的粒度为6-10目，盐酸可溶率为2.20-3.80％，密度为2.34-2.40g/cm³，容重为0.76-0.80g/cm³，表观密度为1.91-2.06g/cm³，空隙率为59.96-61.58％，比重为0.85-0.90g/cm³，可较好地满足污水处理时净化水质、除去各类污物的要求。

Description

以沸石为原料制取污水处理用生物滤料的方法

技术领域

本项发明为一种污水处理用生物滤料的制备方法。

背景技术

我国主要河流普遍受有机物污染，2000年我国废污水排放总量达到620亿吨，其中工业废水约占66％，生活污水占34％。由于工业废水和生活污水直排入河，污染物大量增加，河流富营养化趋势加速。一些穿城而过的河流基本上成为排污沟，北方地区季节性河流也已变成排污道。另外，地下水超采而引起地下水质污染，乡镇企业排污造成地下水污染事件也相当普遍。2003年，全国13.46万公里河流水质评价中，V类及劣V类水占河长26.5％；对226座水库进行的营养状态评价结果表明，有1/3的水库处于富营养状态。我国作为一个贫水国，水污染日益严重，加剧了水资源的供求矛盾，影响了工农业生产的发展、人民生活水平的提高和社会的稳定。因此，必须针对我国水污染的现状进行分析，制定防治对策。其中加强污水处理十分重要。

纵观国内外污水处理技术，所用的过滤材料是污水处理中的重要一环，好的污水过滤材料可以明显提高处理效率，降低处理成本，国内外都在加大研究力度，开发和使用新的理想的滤料产品。国内目前绝大多数的污水处理场均采用陶瓷球作为过滤材料，污水的处理效果不尽理想，与陶瓷球相比，生物滤料有更多的微孔和较大的比表面积，挂膜性能及生物过滤性能均好于陶瓷球滤料，因此用生物滤料取代陶瓷球材料已是今后污水处理技术进步的主要发展方向，国内大连马兰河污水处理厂已利用德国的生物滤料处理污水，取得了满意的效果。

发明内容

本项发明在于提供一种以沸石为原料制取污水处理用生物滤料的方法。沸石是1956年由瑞典矿物学家Cronsted首次在玄武岩中发现，因沸石在加热至熔融时，拌有沸腾现象而得名。沸石是火山熔岩形成的一种架状结构的铝硅酸盐矿物，沸石的晶体结构是由硅(铝)氧四面体连成三维的格架，格架中有各种大小不同的空穴和通道，具有很大的开放性。碱或碱土金属子和水分子均分布在空穴和通道中，与格架的联系较弱。晶格中存在的大小不同空腔，可以吸取或过滤大小不同的其他物质的分子。本项发明拟采用合适工艺方法，对沸石进行加工处理，使之制备出既具有较高气孔率又有相当机械强度的生物过滤材料。在保证生物滤料机械强度的前提下，尽量提高滤料的比表面积即滤料自身的孔隙度，以此提高材料的过滤效果。

本项发明所用的沸石原料来自于辽宁省丹东地区，所用原料经分析化验，其成分主要如表1所示：

沸石的化学成分组成表                        表1

采用的技术方案：

以沸石为原料制取污水处理用生物滤料的方法，包括以下工艺步骤

1.选料：选择成分单一的沸石作为原料，去除其中脉石，保证足够的纯度；

2.破碎：将物料用破碎机破碎。

3.筛分：不同粒径的滤料具有不同的物化性能。经实验，6目-10目左右粒度的原料都会有较好的技术指标，其中6目滤料的密度小于10目滤料；而比重、容重、表观密度、空隙率、等指标6目滤料大于10目滤料；粒径对盐酸可溶率影响不大。按照国家标准，确定6目是制备滤料的最佳粒径。选取粒度为6-10目的矿物做原料可以制造出较为理想的产品；

4.烧结：实验证明，煅烧温度对滤料性能有一定的影响。盐酸可溶率、表观密度、密度一般都随着温度的升高而降低；空隙率、比重、容重等指标将随着温度的升高而升高，其中800-900℃时，可以获得较好的烧结效果。参照国家滤料标准确定900℃为硅铝质滤料制备的最佳煅烧温度。

煅烧时间对滤料性能具有一定的影响。随着煅烧时间的延长，盐酸可溶率、密度、容重、比重、表观密度等性能指标逐渐减小；空隙率则随着煅烧时间的延长而逐渐增大。综合考虑滤料性能，确定出合理的烧结时间应为60到120分钟，其中60分钟效果最好。

实际工作中，是将6-10目的沸石原料装入到烧结炉中，然后让炉体升温到800-900℃时，在此温度下保温60-120分钟后取出物料实施空冷；

5.分装：将经自然冷却的产品进行分装。

发明效果

研究制备出的生物滤料，自身具有更多的微孔和较大的比表面积，挂膜性能及生物过滤性能好，高强度且粒度组成适宜，生物滤料具体的物理化学性能指标如表2所示：

生物滤料物理化学性能指标                        表2

由于此种生物材料具有可达60％左右的孔隙度，较低的比重，因此置入水中即可以对污水进行充分的过滤，又能保证水流的相对畅通；

另外，由于沸石的化学成分所致，酶一类的生物可在短时间内于沸石表面形成生物膜，借以吸食污水中的有机物等，可使过滤污水的效果更加显现。

实施例

根据上述的实验结果，在工业生产规模下进行实施，其中所用原料成分和试验时所用的原料成分完全相同(见表1)。实施的工艺步骤及参数为：

1.选矿：原料中沸石含量达到了98.7％；

2.破碎：将原料全部破碎至粒度均在8目以下的物料；

3.筛分：将原料进行筛分，取6-8目的物料为合格用料；

4.烧结：烧结的温度控制在890℃度，烧结的时间为60分钟。

所获得产品的物理化学指标如表3：

实际制取的生物滤料物理化学性能指标                        表3

Claims (1)

1.以沸石为原料制取污水处理用生物滤料的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

①.选择成分单一的沸石作为原料，去除其中脉石，保证足够的纯度；

②.用破碎机将物料破碎；

③.将压料进行筛分，取6-8目的物料为合格用料；

④.将选择的6-8目的物料放到加热炉中，在800-900度下连续烧结60-1205分钟，然后取出物料实施空冷；

⑤.将自然冷却的产品进行分装。