CN102584172A - 一种以底泥及铬渣为原料制备水处理滤料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种以底泥为原料制备水处理滤料的方法，所述方法将底泥脱水干燥后，与铬渣、页岩、生物质和调理剂按一定比例混合，所述方法所述设备包括回转窑、挤压机和盘式造粒机，经过挤压机和盘式造粒机处理后，得到料球，将料球在回转窑中高温焙烧，冷却后制成高性能的水处理滤料。本发明有益效果如下：原材料主要为固体废弃物，实现以废治废；所得水处理滤料具有比表面积大，且具有促进微生物快速生长的功能；处理过程中实现了铬渣的无害化，铬渣中的CaCO3可有效增加陶粒的孔隙率，且增加陶粒的碱度。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种以底泥及铬渣为原料制备水处理滤料的方法。
背景技术
工业废水的不规范排放，在城市工业区及一些大型城市的近郊区县地区形成了大量排污河和污水库，经过长时间的浓缩沉淀，大量重金属及有毒物质积聚在底泥及堤坝土壤中，完全丧失了自净化功能。近年来，随着我国污水处理技术和设施的完善，天然水系的水质有了较大的改观，但当水质较好时，底泥中吸附的污染物的释放将成为影响水质的主要原因。因此，要根治水道的污染，底泥的疏浚势在必行。然而疏浚底泥的处理处置问题一直是困扰环保界的一大难题。
铬渣是重铬酸盐产生过程中排放的副产物。因其中含有水溶性六价铬而具有极大的毒性，如果不经过处理而露天堆放，对地下水源、河流或海域会造成不同程度的污染，严重的危害人体健康和动植物的生长。铬渣的污染问题已经存在50多年了，国家也极为重视铬渣的治理，但依然没有找到有效解决的方法。
另一方面，目前水处理滤料作为陶粒的一种，广泛应用于曝气生物滤池，厌氧生物滤池当中。但目前水处理滤料的主要材料为粘土、页岩等天然资源，不仅制约原料生产，且对当地环境会造成极大危害。由于污染底泥的主要成分与粘土类似，故可作为主要原材料烧制水处理滤料。另一方面，铬渣中的Ca、Mg、Fe、Al等元素是水处理滤料生产的有效补充材料，可降低焙烧温度，增大陶粒强度；铬渣中的Cr是微生物生长的微量元素，可促进微生物迅速生长。公开号CN102173850A介绍了一种以底泥为原料制备陶粒的方法，但其制备的陶粒在水处理方面性能一般，不具有生物促进功能。公开号CN102010225A也介绍了一种以底泥为原料制备陶粒的方法，但其制备的陶粒水处理性能也极为普通，也没有在生产滤料的同时，处理掉铬渣这种危险废弃物。
发明内容
本发明克服现有技术的不足，提出了一种以底泥为原料制备水处理滤料的方法，所述方法是在研究铬渣还原解毒的同时，研发一种水处理材料。
本发明的技术方案为：一种以底泥为原料制备水处理滤料的方法，所述方法将底泥脱水干燥后，与铬渣、页岩、生物质和调理剂按一定比例混合，所述方法所述设备包括回转窑、挤压机和盘式造粒机，经过挤压机和盘式造粒机处理后，得到料球，将料球在回转窑中高温焙烧，冷却后制成高性能的水处理滤料，其体积比为12-20m2/g，所述的底泥指从江河、湖泊及海洋里清淤、疏浚上来的固体废弃物。
所述的调理剂为含有锰、钴、硼、铜、锌等微量元素的一种或几种的混合物。
本发明的方法具体包括以下步骤：
(1)将底泥进行脱水、风干，使其含水率在40％以下；取部分风干底泥使用回转窑进行热尾气干燥，使含水率降至20％以下，破碎至100目以下；
(2)将铬渣磨碎过筛至100目以下；同时取生物质烘干或晒干、粉碎、过筛至60目以下；
(3)将风干底泥、铬渣、生物质、调理剂按一定比例混合混合，混匀的物料经过挤压机后，制成半成品生料球；以半成品生料球作为母球放置于所述盘式造粒机中，加入干燥破碎后的底泥粉末，并加入占干燥底泥重量比5-10％的雾化水，与所述母球滚制成成品生料球；成品生料球各成分的含量范围如下：风干底泥占整个混合物的30-50％，干燥破碎底泥占整个混合物的30-50％，铬渣占整个混合物的10-15％，生物质占整个混合物的2-5％，调理剂占整个混合物的0-1％；其中铬渣与生物质之比小于5∶1；
4)将所述成品生料球送入回转窑在1050-1150℃高温下还原焙烧30-60min，冷却至室温即制得多孔生物促进型的水处理滤料。本发明具有如下有益效果：
1)本发明的原材料主要为固体废弃物，实现以废治废；
2)本发明所得水处理滤料具有比表面积大，且具有促进微生物快速生长的功能；
3)本发明在处理过程中实现了铬渣的无害化，生物质的利用及还原气氛使得六价铬还原为低毒的三价铬，同时高温又将重金属铬封固在陶粒晶格中；而另一方面，水处理过程中铬有成为微生物生长的微量元素；铬渣中的CaCO3可有效增加陶粒的孔隙率，且增加陶粒的碱度。
具体实施方式
实例1：
将底泥进行脱水、风干，使其含水率在40％以下；取部分风干底泥使用回转窑热尾气干燥，使含水率降至20％以下，破碎至100目以下；将铬渣磨碎过筛至100目以下；同时取生物质烘干或晒干、粉碎、过筛至60目以下；将底泥、铬渣、生物质、调理剂混合，混匀后经滚压造粒制成半成品生料球；以半成品生料球作为母球放置于盘式造粒机中，加入破碎后的干燥底泥粉末并加入占干燥底泥体积5-10％的雾化水，与母球滚制成成品生料球；成品生料球添加比例为：风干底泥30％，干燥底泥45％，铬渣11.5％，生物质3％，调理剂0.5％；
将生料球送入回转窑中，在1050℃还原焙烧60min，冷却至室温即制得高性能水处理滤料。堆积密度950kg/m3，比表面积13.2m2/g，应用于曝气生物滤池可在5天内实现生物挂膜，比常规滤料时间缩短2-5天。
实例2：
将底泥进行脱水、风干，使其含水率在40％以下；取部分风干底泥使用回转窑热尾气干燥，使含水率降至20％以下，破碎至100目以下；将铬渣磨碎过筛至100目以下；同时取生物质烘干或晒干、粉碎、过筛至60目以下；将底泥、铬渣、生物质、调理剂混合，混匀后经滚压造粒制成半成品生料球；以半成品生料球作为母球放置于盘式造粒机中，加入破碎后的底泥粉末并加入占干燥底泥体积5-10％的雾化水，与母球滚制成成品生料球；成品生料球添加比例为：风干底泥40％，干燥底泥40％，铬渣15％，生物质4.5％，调理剂0.5％；
将生料球送入回转窑中，在1150℃还原焙烧40min，冷却至室温即制得高性能水处理滤料。堆积密度750kg/m3，比表面积，应用于厌氧生物滤池可在10天内实现生物挂膜，比常规滤料时间缩短5-10天。
本发明在处理过程中实现了铬渣的无害化，生物质的利用及还原气氛使得六价铬还原为低毒的三价铬，同时高温又将重金属铬封固在陶粒晶格中；而另一方面，水处理过程中铬有成为微生物生长的微量元素；铬渣中的CaCO3可有效增加陶粒的孔隙率，且增加陶粒的碱度。
Claims (4)
1.一种以底泥为原料制备高性能水处理滤料的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将底泥进行脱水、风干，使其含水率在40％以下；取部分风干底泥使用回转窑热尾气干燥，使含水率降至20％以下，破碎至100目以下；
(2)将铬渣磨碎过筛至100目以下；同时取生物质烘干或晒干、粉碎、过筛至60目以下；
(3)将风干底泥、铬渣、生物质及调理剂混合，混匀的物料经滚压造粒制成半成品生料球；以半成品生料球作为母球放置于盘式造粒机中，加入干燥破碎后的底泥粉末，并加入占干燥底泥重量比5-10％的雾化水，与母球滚制成成品生料球；
(4)将成品生料球送入回转窑在1050-1150℃还原焙烧30-60min，冷却至室温即制得高性能水处理滤料。
2.根据要求1所述的以底泥及铬渣为原料制备高性能水处理滤料的方法，其特征在于所述的底泥指从江河、湖泊及海洋里清淤、疏浚上来的固体废弃物，也称淤泥。
3.根据权利要求1所述的以底泥及铬渣为原料制备高性能水处理滤料的方法，其特征在于，步骤(3)所述的制备成品生料球原料按以下重量百分比制得：风干底泥30-50％，干燥底泥30-50％，铬渣10-15％，生物质2-5％，调理剂0-1％；其中铬渣与生物质之比小于5∶1。
4.根据权利要求1所述的以底泥及铬渣为原料制备水处理滤料的方法，其特征在于，所述的调理剂为含有锰、钴、硼、铜、锌等微量元素的一种或几种的混合物。
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Effective date of registration: 20170519 Address after: The 1 District 317200 Zhejiang province Tiantai County Hong Chou Zhen Shi Ji Cun 2 Building No. 6 Patentee after: Dai Yongpeng Address before: 250100 Shandong city of Ji'nan province high tech Zone Shun Road Department of building A-5 floor Co-patentee before: Dai Bibo Patentee before: Qi Yuanfeng |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191030 Address after: 250101 South Block 504-3, Kehui building, 109 Shun Hua Road, Ji'nan high tech Zone, Shandong Patentee after: Shandong Xing Shuo Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: The 1 District 317200 Zhejiang province Tiantai County Hong Chou Zhen Shi Ji Cun 2 Building No. 6 Patentee before: Dai Yongpeng |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Granted publication date: 20130828 |
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