CN104828933B - 用于污水处理的复合火山岩填料及其制备方法 - Google Patents

用于污水处理的复合火山岩填料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于污水处理的复合火山岩填料及其制备方法，本发明的一种用于污水处理的复合火山岩填料，用于污水处理的复合火山岩填料包括A型填料和B型填料。本发明所述的用于污水处理的复合火山岩填料的制备方法，包括以下步骤：(1)将A型填料和B型填料按所要求的比例机械混合；在机械混合时，加水使之易成型，使得A型填料和B型填料的含水量为10％‑20％；(2)混合均匀后进行机械造粒；(3)再将其堆放自然干燥或不进行干燥，然后送至回转窑煅烧。本发明对污水的净化效果显著，无污染，适用于各种污物处理设施，特别适合与生物滤池配套使用用以污水处理，亦可与生物滴滤塔配套使用用以处理有机废气。

Description

用于污水处理的复合火山岩填料及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种用于污水处理的复合火山岩填料及其制备方法。
背景技术
随着世界的经济往来的不断加深，国际间的贸易交易也日益频繁，各水域带来的污染也日益引起了世界各国对水体生态保护的重视。
生活污水可分为两类：一类为厨房、盥洗室、医务室等排放的污水，称之灰水，对于灰水只要过滤出固体物质再经消毒杀菌处理后，即可排放舷外；另一类主要指含有粪便的厕所冲洗水，也称黑水，而对于黑水，需要严格的处理。所谓生活污水的处理，主要是针对这类污水而言的，须经处理达到排放标准后才能排放。
现有的生活污水处理系统多采用生化法；物化法；或电解法；传统生化处理是在氧气充足条件下利用好氧微生物进行降解，再通过沉淀使得净化过程中产生的污泥与水分离。
在传统生化处理中，有时会使用不同类型的填料作为微生物附着的载体，以提高污水处理系统中的微生物数量及微生物与水体的接触面积，从而提高处理效率。微生物对所处理污水中的污染物降解的难易程度被称为这种污水的可生化性。当所处理污水为可生化性差的污水或污染程度过高的污水时，生化处理的效果将大打折扣，此时不得不采用一些高成本或存在二次污染的方法。为解决上述矛盾，需要使用能够提高污水的可生化性或其本身对污染物也有降解作用的填料，例如铁碳填料；但现有这类填料通常使用时间短、不能为微生物提供附着。
目前缺乏一种能够提高污水的可生化性、本身对污水中的污染物也有降解作用、能够为微生物提供附着、能够长期发挥作用、污水净化效果好的复合火山岩填料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种污水净化效果好的用于污水处理的复合火山岩填料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：本发明提供了一种用于污水处理的复合火山岩填料，用于污水处理的复合火山岩填料包括A型填料和B型填料。
进一步地，所述A型填料按质量百分比由以下组分组成：
所述玄武岩、麦饭石、独居石或镭石为粉末状；所述粉末研磨至400目以上。
进一步地，所述黏土为黏性较高的土壤或粉碎的高岭石；所述粉末研磨至400-800目。
更进一步地，所述脱水污泥为相对干燥的污泥，其含水量为30％以下。
进一步地，所述玄武岩为多孔结构。
进一步地，所述独居石或镭石的放射性活度低于105Bq/kg。
更进一步地，所述B型填料按质量百分比由以下组分组成：
所述蛭石、电气石、玄武岩和麦饭石均为粉末状。
进一步地，所述A型填料或B型填料为颗粒型填料或环型填料；所述颗粒型填料的直径为5-20mm，所述环型填料的内径为8-10mm，外径为18-30mm，高为15-30mm。
本发明所述的用于污水处理的复合火山岩填料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将A型填料和B型填料按所要求的比例机械混合；在机械混合时，加水使之易成型，使得A型填料和B型填料的含水量为10％-20％；
(2)混合均匀后进行机械造粒；
(3)再将其堆放自然干燥或不进行干燥，然后送至回转窑煅烧。
进一步地，在步骤(3)中，所述堆放自然干燥时间为1-3天；煅烧时的温度为800-1100℃，煅烧时间不少于8min。
有益效果：本发明对污水的净化效果显著，污染少，适用于各种污物处理设施，特别适合与生物滤池配套使用用以污水处理，亦可与生物滴滤塔配套使用用以处理有机废气。本发明具有如下优点：
(1)污水中的有机污染物一部分被吸附于填料的微孔结构中，还一部分仍游离于污水中。被吸附于填料的微孔结构中的有机污染物在放射线的作用下，其化学键被强行拆断，或是降解所需活化能降低；游离于污水中的有机污染物也因放射线所产生的微电场而得到自发降解或活化能降低。
(2)经过A型填料处理后，污水中的有机污染物被大部分地降解为水、二氧化碳等最终产物，未被彻底降解的有机污染物可生化性也大大提高。污水中的微生物经过A型填料后，崩溃型微生物即产生恶臭的、致病性的微生物被大部分地杀死；而再生型微生物即净化效率高的、不产生恶臭且产生污泥量极少的、不致病的微生物因自身抗氧化力较强而得以多数幸存并可在后面的B型填料中定植并发挥作用。
(3)B型填料能够将未能被A型填料彻底降解的有机污染物在此同样被高效吸附并在微生物的作用下得到进一步净化，被转化为水、二氧化碳及菌体物质。
(4)A型填料和B型填料之交界处有电压，在一定程度上相当于电解槽，A型填料正电，B型填料带负电，电压很高但电流很低，当污水流过时，污水中的重金属离子被吸附于填料中并在电压的作用下析出成为单质，从而失去了直接危害性，无污染。
附图说明
图1为本发明的原理图；
图2为本发明的对印染废水处理前后的效果对比图。
具体实施方式
下面将结合附图及通过具体实施例对本发明做进一步的具体描述，但不能理解为是对本发明保护范围的限定。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种用于污水处理的复合火山岩填料，用于污水处理的复合火山岩填料包括A型填料和B型填料。
所述A型填料按质量百分比由以下组分组成：
所述玄武岩、麦饭石、独居石或镭石为粉末状；
所述黏土为黏性较高的土壤或粉碎的高岭石；所述粉末研磨至400目。
所述脱水污泥为相对干燥的污泥，其含水量为30％以下。
所述玄武岩为多孔结构。
所述独居石或镭石的放射性活度低于105Bq/kg。
所述B型填料按质量百分比由以下组分组成：
所述蛭石、电气石、玄武岩和麦饭石均为粉末状。
所述A型填料或B型填料为颗粒型填料或环型填料；所述颗粒型填料的直径为5mm，所述环型填料的内径为8mm，外径为18mm，高为15mm。
本发明所述的用于污水处理的复合火山岩填料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将A型填料和B型填料按所要求的比例机械混合；在机械混合时，加水使之易成型，使得A型填料和B型填料的含水量为10％；
(2)混合均匀后进行机械造粒；
(3)再将其堆放自然干燥或不进行干燥，然后送至回转窑煅烧。
在步骤(3)中，所述堆放自然干燥时间为1天；煅烧时的温度为800℃，煅烧时间不少于8min。
A型填料置于自进水处而后1/5程，例如生物滤池上层的1/5；其余为B型填料。
本发明的A型填料和B型填料的特性如表1所示：
表1
吸附性 离子交换 远红外 放射性 微电场
A型填料 有且强大 有 有 有且强大 有
B型填料 有且强大 有且强大 有且强大 有但微弱 有
作用原理：
当污水经过A型填料时，污水中的有机污染物一部分被吸附于填料的微孔结构中，还一部分仍游离于污水中。被吸附于填料的微孔结构中的有机污染物在放射线的作用下，其化学键被强行拆断，或是降解所需活化能降低；游离于污水中的有机污染物也因放射线所产生的微电场而得到自发降解或活化能降低。经过A型填料处理后，污水中的有机污染物被大部分地降解为水、二氧化碳等最终产物，未被彻底降解的有机污染物可生化性也大大提高。污水中的微生物经过A型填料后，崩溃型微生物即产生恶臭的、致病性的微生物被大部分地杀死；而再生型微生物即净化效率高的、不产生恶臭且产生污泥量极少的、不致病的微生物因自身抗氧化力较强而得以多数幸存并可在后面的B型填料中定植并发挥作用。
当污水到达B型填料时，未能被A型填料彻底降解的有机污染物在此同样被高效吸附并在微生物的作用下得到进一步净化，被转化为水、二氧化碳、及菌体物质等。
A型填料和B型填料之交界处有电压，在一定程度上相当于电解槽，A型填料正电，B型填料带负电，电压很高但电流很低，当污水流过时，污水中的重金属离子被吸附于填料中并在电压的作用下析出成为单质，从而失去了直接危害性，无污染。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：本发明提供了一种用于污水处理的复合火山岩填料，用于污水处理的复合火山岩填料包括A型填料和B型填料。
所述A型填料按质量百分比由以下组分组成：
所述玄武岩、麦饭石、独居石或镭石为粉末状；所述黏土为黏性较高的土壤或粉碎的高岭石；所述粉末研磨至600目。
所述脱水污泥为相对干燥的污泥，其含水量为30％以下。
所述玄武岩为多孔结构。
所述独居石或镭石的放射性活度低于105Bq/kg。
所述B型填料按质量百分比由以下组分组成：
所述蛭石、电气石、玄武岩和麦饭石均为粉末状。
所述A型填料或B型填料为颗粒型填料或环型填料；所述颗粒型填料的直径为10mm，所述环型填料的内径为9mm，外径为20mm，高为20mm。
本发明所述的用于污水处理的复合火山岩填料的制备方法，包括以下步骤：
在步骤(1)中，将A型填料和B型填料按所要求的比例机械混合；在机械混合时，加水使之易成型，使得A型填料和B型填料的含水量为15％。
在步骤(3)中，所述堆放自然干燥时间为2天；煅烧时的温度为1000℃，煅烧时间为18min。
A型填料置于自进水处而后9/40程，例如生物滤池上层的9/40；其余为B型填料。
以下为此填料的A、B两者的特性描述：
吸附性 离子交换 远红外 放射性 微电场
填料A 有且强大 有 有 有且强大 有
填料B 有且强大 有且强大 有且强大 有但微弱 有
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：
本发明提供了一种用于污水处理的复合火山岩填料，用于污水处理的复合火山岩填料包括A型填料和B型填料。
所述A型填料按质量百分比由以下组分组成：
所述玄武岩、麦饭石、独居石或镭石为粉末状；所述粉末研磨至400目以上。
所述脱水污泥为相对干燥的污泥，其含水量为30％以下。
所述玄武岩为多孔结构。
所述独居石或镭石的放射性活度低于105Bq/kg。
所述B型填料按质量百分比由以下组分组成：
所述蛭石、电气石、玄武岩和麦饭石均为粉末状。
所述A型填料或B型填料为颗粒型填料或环型填料；所述颗粒型填料的直径为20mm，所述环型填料的内径为10mm，外径为30mm，高为30mm。
本发明所述的用于污水处理的复合火山岩填料的制备方法，包括以下步骤：
在步骤(1)中，将A型填料和B型填料按所要求的比例机械混合；在机械混合时，加水使之易成型，使得A型填料和B型填料的含水量为20％；
在步骤(3)中，所述堆放自然干燥时间为3天；煅烧时的温度为1100℃，煅烧时间为8min。
A型填料置于自进水处而后1/4程，例如生物滤池上层的1/4；其余自进水处而后3/4程为B型填料。
试验
如图2所示，为本发明的对印染废水处理前后的效果对比图。由图2可知，本发明对废水的处理效果明显，废水处理前后的污水的浊度降解力好。
将各实施例所得的填料以及传统填料分别进行试验，其对污水的净化效果的数据如下表1所示：
表1
由表1可知，实施例1至实施例3中的填料对污水的处理效果与传统填料相比，净化效果明显，出水的化学需氧量、氨氮、总磷的含量均低于传统填料。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种用于污水处理的复合火山岩填料，其特征在于：用于污水处理的复合火山岩填料包括A型填料和B型填料；所述A型填料按质量百分比由以下组分组成：
所述玄武岩、麦饭石、独居石或镭石为粉末状；所述粉末研磨至400目以上；
所述B型填料按质量百分比由以下组分组成：
所述蛭石、电气石、玄武岩和麦饭石均为粉末状。
2.根据权利要求1所述的用于污水处理的复合火山岩填料，其特征在于：所述A型填料中的所述黏土为黏性较高的土壤或粉碎的高岭石；所述A型填料中的所述粉末研磨至400-800目。
3.根据权利要求1所述的用于污水处理的复合火山岩填料，其特征在于：所述脱水污泥为相对干燥的污泥，其含水量为30％以下。
4.根据权利要求1所述的用于污水处理的复合火山岩填料，其特征在于：所述玄武岩为多孔结构。
5.根据权利要求1所述的用于污水处理的复合火山岩填料，其特征在于：所述独居石或镭石的放射性活度低于105Bq/kg。
6.根据权利要求1所述的用于污水处理的复合火山岩填料，其特征在于：
所述A型填料或B型填料为颗粒型填料或环型填料；所述颗粒型填料的直径为5-20mm，所述环型填料的内径为8-10mm，外径为18-30mm，高为15-30mm。
7.权利要求1-6任一项所述的用于污水处理的复合火山岩填料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将A型填料和B型填料按所要求的比例机械混合；在机械混合时，加水使之易成型，使得A型填料和B型填料的含水量为10％-20％；
(2)混合均匀后进行机械造粒；
(3)再将其堆放自然干燥或不进行干燥，然后送至回转窑煅烧。
8.根据权利要求7所述的用于污水处理的复合火山岩填料的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述堆放自然干燥时间为1-3天；煅烧时的温度为800-1100℃，煅烧时间不少于8min。
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