CN108543512A - 利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺 - Google Patents

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Abstract

利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺，涉及生物滤池填料技术领域，包括以下步骤：将整根木炭用切割锯截成3‑5㎝的炭段，将切割时产生的粉末收集；将炭段放入浸泡池中注入浸泡液；自然晾晒后入风干机中风干；将风干后的炭段进行粉碎、过筛；将过筛后的木碳粉入搅拌机加入硅藻土、碳酸钙粉、高密度聚乙烯、陶瓷粉、马来酸酐、明胶一起混合搅拌；搅拌完成后包装。本发明通过添加了发泡剂的浸泡液对木炭进行浸泡，使发泡剂在木炭内进行作用，增加木炭中微孔数量，同时利用对高锰酸钾的吸附增加杀菌能力，提升木炭的使用效果和对流体的净化作用。

Description

利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺
技术领域：
本发明涉及生物滤池填料技术领域，具体涉及一种利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺。
背景技术：
生物滤池是一种污水处理技术，以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质，充分发挥生物代谢、生物过滤、生物膜和填料颗粒的物理吸附作用，集生物氧化过程和固液分离于一体，使得BOD、COD的去除，SS的过滤和硝化过程可以在同一个单元反应器中完成，并且如果在曝气生物滤池中增加厌氧区，还可以同时进行反硝化脱氮及除磷，填料作为曝气生物滤池的核心组成部分，对曝气生物滤池的功效有直接的影响。
对于生物滤池填料来说，根据不同的使用需求可以使用不同的填料类型，而利用木炭制作滤池填料也已经是本行业中比较成熟的技术，利用木炭的吸附能力，使用木炭作为主料进行填料的加工和生产，对流体内部的有害微生物和细菌以及其他有害物质进行过滤，本发明就是提供一种木炭预处理工艺，通过对木炭进行处理使其满足制备生物滤池填料的需求。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种对木炭进行处理的方法，通过该工艺处理后的木炭能够有效的提升吸附能力，增加木炭中的微孔数，利用该木炭制备的生物滤池填料能够有效的提高过滤的效率和质量。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺，包括以下步骤：
(1)将整根木炭用切割锯截成3-5㎝的炭段，截面切割的时候保持断面整齐平整；
(2)将切割时产生的粉末收集备用；
(3)将炭段码放整齐后放入到浸泡池中，然后往浸泡池中注入浸泡液；
(4)将通过浸泡后的炭段取出，自然晾晒2-3小时后入风干机中进行风干，风干温度60-70℃，风干30-45分钟后取出；
(5)将风干后的炭段进行粉碎，粉碎成200-300目的粉末，然后将步骤2中产生的木炭粉末添加到粉碎机中进行粉碎，然后过筛待用；
(6)将过筛后的木碳粉入搅拌机中，然后依次加入硅藻土、碳酸钙粉、高密度聚乙烯、陶瓷粉、马来酸酐、明胶一起混合搅拌，搅拌时维持温度在30-35℃，搅拌20-25分钟即可；
(7)将搅拌完成后的混合粉末用纱袋进行包装，每袋混合粉末的重量为200克，然后备用，至此用于制备生物滤池填料的木炭处理完成。
在上述步骤(3)中使用的浸泡液采用碱水、发泡剂、高锰酸钾按照质量分数比3:5:1的比例进行配置，然后兑入质量分数20份的清水搅拌均匀即可；
上述浸泡液在制备时，先将发泡剂与碱水混合，然后离心搅拌2-5分钟，转速设置为600-800R/min,然后加入高锰酸钾，并继续搅拌2-5min既得；
进一步技术，使用时将浸泡液搅拌升温至60℃，然后将浸泡液倒入到浸泡池中即可；
进一步技术，上述硅藻土使用的时候，先将硅藻土通过烘干机烘烤至温度到50℃，然后在硅藻土内混入硅藻土质量3-5％的碱粉，混合均匀后恒温静置10分钟即可使用；
进一步技术，上述陶瓷粉在使用的时候，将陶瓷粉入反应釜内升温至60℃，然后掺入陶瓷粉质量分数30-40％的玻璃纤维，然后搅拌均匀后充入氮气密封保存30分钟即可；
其中步骤(6)中的木炭粉、硅藻土、碳酸钙粉、高密度聚乙烯、陶瓷粉、马来酸酐、明胶的质量分数分别为：木炭粉15-20份、硅藻土5-8份、碳酸钙粉1-3份、高密度聚乙烯3-6份、陶瓷粉1-5份、马来酸酐1-3份、明胶0.5-0.8份；
在上述方案中使用添加了发泡剂的浸泡液对木炭进行浸泡，使发泡剂在木炭内进行作用，增加木炭中微孔数量，同时利用对高锰酸钾的吸附增加杀菌能力，提升木炭的使用效果；
另外通过添加硅藻土、碳酸钙粉、高密度聚乙烯、陶瓷粉、马来酸酐、明胶与木炭粉混合来增加木炭的吸附作用提升使用后的滤池填料对流体的净化作用；
为了能够更加直观的展现经过处理的木炭对生物滤池填料整体性能的影响我们对采用上述方法处理过的木炭制备的生物滤池填料进行过滤对比实验，实验时将采用分组进行实验，分别选取三组生物滤池填料，然后对经过过滤的流体进行检测并对使用后的填料进行检查，具体实验结果和数据如下：
表1：
类别 第一组 第二组 第三组
COD值去除率/％ 97.6 97.9 96
氨氮去除率/％ 93 91.6 91.4
BOD去除率/％ 92.7 91 90.4
重金属去除率/％ 97.7 99.1 99.8
异臭味 无味 无味 无味
色度 澄清 澄清 澄清
病原体杀灭率/％ 97.6 98.8 97.8
本发明的有益效果是：
(1)通过添加了发泡剂的浸泡液对木炭进行浸泡，使发泡剂在木炭内进行作用，增加木炭中微孔数量，同时利用对高锰酸钾的吸附增加杀菌能力，提升木炭的使用效果；
(2)硅藻土、碳酸钙粉、高密度聚乙烯、陶瓷粉、马来酸酐、明胶与木炭粉混合来增加木炭的吸附作用提升使用后的滤池填料对流体的净化作用。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体示例，进一步阐述本发明。
实施例1：利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺，包括以下步骤：
浸泡液的制备：将碱水、发泡剂、高锰酸钾按照质量分数比3:5:1的比例进行配置，先将发泡剂与碱水混合，然后离心搅拌2分钟，转速设置为600R/min,然后加入高锰酸钾，并继续搅拌2min，然后兑入质量分数20份的清水搅拌均匀制得浸泡液备用；
硅藻土处理，先将硅藻土通过烘干机烘烤至温度到50℃，然后在硅藻土内混入硅藻土质量3％的碱粉，混合均匀后恒温静置10分钟即可使用；
陶瓷粉处理，将陶瓷粉入反应釜内升温至60℃，然后掺入陶瓷粉质量分数30％的玻璃纤维，然后搅拌均匀后充入氮气密封保存30分钟即可；
工艺步骤：
(1)将整根木炭用切割锯截成3㎝的炭段，截面切割的时候保持断面整齐平整；
(2)将切割时产生的粉末收集备用；
(3)将炭段码放整齐后放入到浸泡池中，然后往浸泡池中注入浸泡液，将浸泡液搅拌升温至60℃，然后倒入到浸泡池中；
(4)将通过浸泡后的炭段取出，自然晾晒2小时后入风干机中进行风干，风干温度60℃，风干30分钟后取出；
(5)将风干后的炭段进行粉碎，粉碎成200目的粉末，然后将步骤2中产生的木炭粉末添加到粉碎机中进行粉碎，然后过筛待用；
(6)将过筛后的木碳粉15份入搅拌机中，然后依次加入硅藻土5份、碳酸钙粉1份、高密度聚乙烯3份、陶瓷粉1份、马来酸酐1份、明胶0.5份一起混合搅拌，搅拌时维持温度在30℃，搅拌20分钟即可；
(7)将搅拌完成后的混合粉末用纱袋进行包装，每袋混合粉末的重量为200克，然后备用，至此用于制备生物滤池填料的木炭处理完成。
实施例2：
利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺，包括以下步骤：
浸泡液的制备：将碱水、发泡剂、高锰酸钾按照质量分数比3:5:1的比例进行配置，先将发泡剂与碱水混合，然后离心搅拌5分钟，转速设置为800R/min,然后加入高锰酸钾，并继续搅拌5min，然后兑入质量分数20份的清水搅拌均匀制得浸泡液备用；
硅藻土处理，先将硅藻土通过烘干机烘烤至温度到50℃，然后在硅藻土内混入硅藻土质量5％的碱粉，混合均匀后恒温静置10分钟即可使用；
陶瓷粉处理，将陶瓷粉入反应釜内升温至60℃，然后掺入陶瓷粉质量分数40％的玻璃纤维，然后搅拌均匀后充入氮气密封保存30分钟即可；
工艺步骤：
(1)将整根木炭用切割锯截成5㎝的炭段，截面切割的时候保持断面整齐平整；
(2)将切割时产生的粉末收集备用；
(3)将炭段码放整齐后放入到浸泡池中，然后往浸泡池中注入浸泡液，将浸泡液搅拌升温至60℃，然后倒入到浸泡池中；
(4)将通过浸泡后的炭段取出，自然晾晒3小时后入风干机中进行风干，风干温度70℃，风干45分钟后取出；
(5)将风干后的炭段进行粉碎，粉碎成300目的粉末，然后将步骤2中产生的木炭粉末添加到粉碎机中进行粉碎，然后过筛待用；
(6)将过筛后的木碳粉20份入搅拌机中，然后依次加入硅藻土8份、碳酸钙粉3份、高密度聚乙烯6份、陶瓷粉5份、马来酸酐3份、明胶0.8份一起混合搅拌，搅拌时维持温度在35℃，搅拌25分钟即可；
(7)将搅拌完成后的混合粉末用纱袋进行包装，每袋混合粉末的重量为200克，然后备用，至此用于制备生物滤池填料的木炭处理完成。
实施例3：
利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺，包括以下步骤：
浸泡液的制备：将碱水、发泡剂、高锰酸钾按照质量分数比3:5:1的比例进行配置，先将发泡剂与碱水混合，然后离心搅拌3分钟，转速设置为700R/min,然后加入高锰酸钾，并继续搅拌4min，然后兑入质量分数20份的清水搅拌均匀制得浸泡液备用；
硅藻土处理，先将硅藻土通过烘干机烘烤至温度到50℃，然后在硅藻土内混入硅藻土质量4％的碱粉，混合均匀后恒温静置10分钟即可使用；
陶瓷粉处理，将陶瓷粉入反应釜内升温至60℃，然后掺入陶瓷粉质量分数35％的玻璃纤维，然后搅拌均匀后充入氮气密封保存30分钟即可；
工艺步骤：
(1)将整根木炭用切割锯截成4㎝的炭段，截面切割的时候保持断面整齐平整；
(2)将切割时产生的粉末收集备用；
(3)将炭段码放整齐后放入到浸泡池中，然后往浸泡池中注入浸泡液，将浸泡液搅拌升温至60℃，然后倒入到浸泡池中；
(4)将通过浸泡后的炭段取出，自然晾晒2小时后入风干机中进行风干，风干温度65℃，风干40分钟后取出；
(5)将风干后的炭段进行粉碎，粉碎成250目的粉末，然后将步骤2中产生的木炭粉末添加到粉碎机中进行粉碎，然后过筛待用；
(6)将过筛后的木碳粉18份入搅拌机中，然后依次加入硅藻土6份、碳酸钙粉2份、高密度聚乙烯5份、陶瓷粉3份、马来酸酐2份、明胶0.6份一起混合搅拌，搅拌时维持温度在32℃，搅拌23分钟即可；
(7)将搅拌完成后的混合粉末用纱袋进行包装，每袋混合粉末的重量为200克，然后备用，至此用于制备生物滤池填料的木炭处理完成。
对比例：
选取未经过预处理的木炭直接进行生物滤池填料的生产，然后将制作而成的生物滤池填料进行过滤实验，并统计数据如
表2：
通过表1和表2的对比能够看出采用未经处理的木炭粉进行生物滤池填料的制备，对生物滤池填料的性能提升不明显，而利用本发明提供的方法进行预处理后的木炭粉能够有效的提升生物滤池填料的性能，和使用效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和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，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将整根木炭用切割锯截成3-5㎝的炭段，截面切割的时候保持断面整齐平整；
(2)将切割时产生的粉末收集备用；
(3)将炭段码放整齐后放入到浸泡池中，然后往浸泡池中注入浸泡液；
(4)将通过浸泡后的炭段取出，自然晾晒2-3小时后入风干机中进行风干，风干温度60-70℃，风干30-45分钟后取出；
(5)将风干后的炭段进行粉碎，粉碎成200-300目的粉末，然后将步骤2中产生的木炭粉末添加到粉碎机中进行粉碎，然后过筛待用；
(6)将过筛后的木碳粉入搅拌机中，然后依次加入硅藻土、碳酸钙粉、高密度聚乙烯、陶瓷粉、马来酸酐、明胶一起混合搅拌，搅拌时维持温度在30-35℃，搅拌20-25分钟即可；
(7)将搅拌完成后的混合粉末用纱袋进行包装，每袋混合粉末的重量为200克，然后备用，至此用于制备生物滤池填料的木炭处理完成。
2.根据权利要求1所述的利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺，其特征在于：所述步骤(3)中使用的浸泡液采用碱水、发泡剂、高锰酸钾按照质量分数比3:5:1的比例进行配置，然后兑入质量分数20份的清水搅拌均匀即可。
3.根据权利要求1所述的利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺，其特征在于：所述浸泡液在制备时，先将发泡剂与碱水混合，然后离心搅拌2-5分钟，转速设置为600-800R/min,然后加入高锰酸钾，并继续搅拌2-5min既得。
4.根据权利要求1所述的利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺，其特征在于：所述步骤(6)中的木炭粉、硅藻土、碳酸钙粉、高密度聚乙烯、陶瓷粉、马来酸酐、明胶的质量分数分别为：木炭粉15-20份、硅藻土5-8份、碳酸钙粉1-3份、高密度聚乙烯3-6份、陶瓷粉1-5份、马来酸酐1-3份、明胶0.5-0.8份。
5.根据权利要求1所述的利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺，其特征在于：所述硅藻土使用的时候，先将硅藻土通过烘干机烘烤至温度到50℃，然后在硅藻土内混入硅藻土质量3-5％的碱粉，混合均匀后恒温静置10分钟。
6.根据权利要求1所述的利用木炭粉制备生物滤池填料的木炭预处理工艺，其特征在于：所述陶瓷粉在使用的时候，将陶瓷粉入反应釜内升温至60℃，然后掺入陶瓷粉质量分数30-40％的玻璃纤维，然后搅拌均匀后充入氮气密封保存30分钟即可。
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