CN104150587B - 一种除铁除锰悬浮滤料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种除铁除锰悬浮滤料，其特征在于该悬浮滤料按重量份比由锰砂650‑700份；膨胀珍珠岩80‑90份；塑料粒子20‑40份的组分组成；所述该悬浮滤料通过称料、粉碎、混匀、熔炼挤压、造粒冷却的制备方法制备成品。本发明的优点：(1)悬浮滤料比重轻，悬浮于水中，有利于水和锰砂的直接交流接触进行充分反应；(2)由于膨胀珍珠岩粒空间大，有利于微生物膜的形成，提高铁离子、锰离子的氧化反应；(3)提高反冲洗，节约水资源。(4)不需要氶托料，减轻设备压力，降低了设备造价。

Description

一种除铁除锰悬浮滤料及其制备方法
技术领域
本发明属于水处理系统的除铁除锰滤料技术领域，具体涉及一种除铁除锰悬浮滤料及其制备方法，广泛应用于饮用水处理。
背景技术
目前，国内外在水处理行业已经发展得很成熟。除铁除锰滤料是水处理系统的常用材料，广泛应用于饮用水处理。在除铁除锰滤料中都是以天然锰砂为主的矿物质材料，比重大于硅(2.4g/cm3)，主要是利用锰砂中的二氧化锰为氧化催化剂的功能，使水中的铁锰氧化析出来达到降低水中铁锰含量的目的。但是，现有的除铁除锰滤料在水处理系统过程中相对存在以下缺陷：(1)由于锰砂的密度大，不能悬浮于锰砂罐的水中，而是堆积在一起沉淀于锰砂罐底部，减少了单位体积的锰砂与水接触的面积，影响其工作效率。(2)由于锰砂其比重大，设备需要很牢固的支持，也需要有足够硬度的承托料，对设备的制造和安装的要求高，造价也相应提高。(3)同时，在反冲洗时需要大量的高压水进行冲洗，增加了设备的运行要求，也增加了运行成本，还降低了产水量的比例，浪费水资源。
发明内容
为了克服以上技术存在的不足，本发明旨在提供一种人工合成、比重小于水(1.0g/cm3)、能够悬浮于锰砂罐的水中，增加了单位体积的锰砂与水接触的面积，除铁除锰效果较为理想的除铁除锰悬浮滤料。
本发明另一目的在于按照锰砂、膨胀珍珠岩和塑料粒子组分的重量份比配方提供一种除铁除锰悬浮滤料的制备方法。
本发明解决问题采用的技术方案为：一种除铁除锰悬浮滤料，其特征在于该悬浮滤料按重量份比由以下组分组成：
锰砂 650-700份；
膨胀珍珠岩 80-90份；
塑料粒子 20-40份。
一种除铁除锰悬浮滤料，其特征在于于该悬浮滤料按重量份比由以下组分组成：
锰砂 700份；
膨胀珍珠岩 90份；
塑料粒子 40份。
所述锰砂中的锰含量大于40％，粒径为0.5-3mm；
所述膨胀珍珠岩的比重小于200kg/m3，粒径0.5-3mm；
所述塑料粒子，熔点小于125℃，粒径0.5-3mm。
一种除铁除锰悬浮滤料，其特征在于该悬浮滤料的制备方法如下：
a.称料：按上述的重量份比称取锰砂、膨胀珍珠岩和塑料粒子原料；
b.粉碎：将三种原料独立放入到粉碎机中进行充分粉碎，使其粒径均为0.5-1mm；
c.混匀：然后将锰砂、膨胀珍珠岩和塑料粒子的粉碎料一同送入混料机中充分混合均匀；
d.熔炼挤压：将混合均匀的混合料送入螺杆式挤压造粒机中加热挤压熔炼，温度为100℃-125℃，40-20秒钟后，熔炼后的物料被螺杆挤压成条形；
e.造粒冷却成品：从螺杆式挤压造粒机被螺杆挤压出来的条形物料，经切刀切成颗粒落入水槽中冷却，在温度小于60℃的水中冷却1-3分钟后取出凉干成品，即为除铁除锰悬浮滤料。
本发明的有益效果为：(1)悬浮滤料比重轻，悬浮于水中，有利于水和锰砂的直接交流接触进行充分反应；(2)由于膨胀珍珠岩粒空间大，有利于微生物膜的形成，提高铁离子、锰离子的氧化反应；(3)提高反冲洗，节约水资源。(4)不需要氶托料，减轻设备压力，降低了设备造价。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，以下采用具体的实施例加以说明，需要说明的是，以下实施例仅仅作为本发明的列举，不应视为对本发明保护范围的限制。
实施例1 一种除铁除锰悬浮滤料，该悬浮滤料按重量份比由以下组分组成：
锰砂 650份；
膨胀珍珠岩 80份；
塑料粒子 20份。
该除铁除锰悬浮滤料的制备方法如下：
a.称取原料
按重量份比称取①粒径为1-3mm、锰含量大于40％的锰砂650克，②粒径为1-3mm、比重小于200kg/m3的膨胀珍珠岩80克，③熔点小于125℃、粒径1-3mm的塑料粒子(PE粒子)20克；
b.粉碎
将三种原料独立放入到粉碎机中进行充分粉碎，使其粒径均为0.5mm；
c.混匀
将锰砂、膨胀珍珠岩和塑料粒子的粉碎料一同送入混料机中充分混合均匀；
d.熔炼挤压
将混合均匀的混合料送入螺杆式挤压造粒机中加热挤压熔炼，熔炼温度为100℃，熔炼时间为40秒钟，熔炼后的物料被螺杆挤压成形；
e.造粒冷却成品
从螺杆式挤压造粒机被螺杆挤压出来的成形物料，经切刀切成颗粒落入水槽中冷却，在温度小于60℃的水中冷却1分钟后取出凉干成品，即为除铁除锰悬浮滤料。
实施例2 一种除铁除锰悬浮滤料，该悬浮滤料按重量份比由以下组分组成：
锰砂 680份；
膨胀珍珠岩 85份；
塑料粒子 30份。
该除铁除锰悬浮滤料的制备方法如下：
a.称取原料
按重量份比称取①粒径为1-3mm、锰含量大于40％的锰砂680克，②粒径为1-3mm、比重小于200kg/m3的膨胀珍珠岩85克，③熔点小于125℃、粒径1-3mm的塑料粒子(PE粒子)30克；
b.粉碎
将三种原料独立放入到粉碎机中进行充分粉碎，使其粒径均为0.8mm；
c.混匀
将锰砂、膨胀珍珠岩和塑料粒子的粉碎料一同送入混料机中充分混合均匀；
d.熔炼挤压
将混合均匀的混合料送入螺杆式挤压造粒机中加热挤压熔炼，熔炼温度为110℃，熔炼时间为30秒，熔炼后的物料被螺杆挤压成形并由模头出口到机外；
e.造粒冷却成品
从螺杆式挤压造粒机被螺杆挤压出来的成形物料，经切刀切成颗粒落入水槽中冷却，在温度小于60℃的水中冷却2分钟后取出凉干成品，即为除铁除锰悬浮滤料。
实施例3 一种除铁除锰悬浮滤料，该悬浮滤料按重量份比由以下组分组成：
锰砂 700份；
膨胀珍珠岩 90份；
塑料粒子 40份。
该除铁除锰悬浮滤料的制备方法如下：
a.称取原料
按重量份比称取①粒径为3mm、锰含量大于40％的锰砂700克，②粒径为3mm、比重小于200kg/m3的膨胀珍珠岩90克，③熔点小于120℃、粒径3mm的塑料粒子(PE粒子)40克；
b.粉碎
将三种原料独立放入到粉碎机中进行充分粉碎，使其粒径均为1mm；
c.混匀
将锰砂、膨胀珍珠岩和塑料粒子的粉碎料一同送入混料机中充分混合均匀；
d.熔炼挤压
将混合均匀的混合料送入螺杆式挤压造粒机中加热挤压熔炼，熔炼温度为100℃-125℃，熔炼时间为20秒，熔炼后的物料被螺杆挤压成形并从模头挤出机外；
e.造粒冷却成品
从螺杆式挤压造粒机被螺杆挤压出来的成形物料，经切刀切成颗粒落入水槽中冷却，在温度小于60℃的水中冷却3分钟后取出凉干成品，即为除铁除锰悬浮滤料。
对照组试验实施例
将本发明的除铁除锰悬浮滤料A与单一锰砂B试验对照相比见如下表-1
除铁除锰悬浮滤料A与单一锰砂B相比表-1
由表-1相比可见：本发明悬浮滤料使试验罐反冲洗空间增大、造价降低、节约生产成本；降低填悬浮滤料罐出水锰含量，不需要反冲洗，接触反应表面空间增加4倍；合成的悬浮滤料由于其密度小，悬浮于水中，有效空间大，有利于生物氧化膜的生长成型和发挥功效，是一种在水处理中很有效的新型除铁除锰材料。
综上所述，本发明合成的除铁除锰悬浮滤料比重轻，密度小于0.9g/cm3(900kg/m3)悬浮于水中，有利于水和锰砂的直接交流接触进行充分反应；由于悬浮滤料中膨胀珍珠岩粒空间大，给水与离子的交换提供了良好的通道，有利于微生物膜的形成，提高铁离子、锰离子的氧化反应；提高反冲洗，无毒，比重小，节约水资源；悬浮滤料中PE粒子耐磨性优于矿物质，而且在120℃就熔化，化学性质较稳定，确保新材料的主要成分不发生变化。。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种除铁除锰悬浮滤料，其特征在于该悬浮滤料按重量份比由以下组分组成：
锰砂650-700份；
膨胀珍珠岩80-90份；
塑料粒子20-40份；
所述除铁除锰悬浮滤料的制备方法如下：
a.称料：按上述的重量份比称取锰砂、膨胀珍珠岩和塑料粒子原料；
b.粉碎：将三种原料独立放入到粉碎机中进行充分粉碎，使其粒径均为0.5-1mm；
c.混匀：然后将锰砂、膨胀珍珠岩和塑料粒子的粉碎料一同送入混料机中充分混合均匀；
d.熔炼挤压：将混合均匀的混合料送入螺杆式挤压造粒机中加热挤压熔炼，熔炼温度为100℃-125℃，熔炼时间为40-20秒，熔炼后的物料被螺杆挤压成形；
e.造粒冷却成品：从螺杆式挤压造粒机被螺杆挤压出来的条形物料，经切刀切成颗粒落入水槽中冷却，在温度小于60℃的水中冷却1-3分钟后取出凉干成品，即为除铁除锰悬浮滤料。
2.根据权利要求1所述的一种除铁除锰悬浮滤料，其特征在于于该悬浮滤料按重量份比由以下组分组成：
锰砂700份；
膨胀珍珠岩90份；
塑料粒子40份。
3.根据权利要求1或2所述的一种除铁除锰悬浮滤料，其特征在于：
所述锰砂中的锰含量大于40％，粒径为0.5-3mm；
所述膨胀珍珠岩的比重小于200kg/m3，粒径0.5-3mm；
所述塑料粒子，熔点小于120℃，粒径0.5-3mm。
4.一种除铁除锰悬浮滤料，其特征在于该悬浮滤料的制备方法如下：
a.称料：按权利要求1的重量份比称取锰砂、膨胀珍珠岩和塑料粒子原料；
b.粉碎：将三种原料独立放入到粉碎机中进行充分粉碎，使其粒径均为0.5-1mm；
c.混匀：然后将锰砂、膨胀珍珠岩和塑料粒子的粉碎料一同送入混料机中充分混合均匀；
d.熔炼挤压：将混合均匀的混合料送入螺杆式挤压造粒机中加热挤压熔炼，熔炼温度为100℃-125℃，熔炼时间为40-20秒，熔炼后的物料被螺杆挤压成形；
e.造粒冷却成品：从螺杆式挤压造粒机被螺杆挤压出来的成形物料，经切刀切成颗粒落入水槽中冷却，在温度小于60℃的水中冷却1-3分钟后取出凉干成品，即为除铁除锰悬浮滤料。
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