CN110790365A - 一种凹土基轻质双核滤料及其制备方法 - Google Patents

一种凹土基轻质双核滤料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110790365A
CN110790365A CN201911161143.XA CN201911161143A CN110790365A CN 110790365 A CN110790365 A CN 110790365A CN 201911161143 A CN201911161143 A CN 201911161143A CN 110790365 A CN110790365 A CN 110790365A
Authority
CN
China
Prior art keywords
attapulgite
filter material
layer
core layer
calcining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911161143.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110790365B (zh
Inventor
周美成
董良飞
马荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Shanhe Ecological Environment Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Shanhe Ecological Environment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Shanhe Ecological Environment Co Ltd filed Critical Nanjing Shanhe Ecological Environment Co Ltd
Priority to CN201911161143.XA priority Critical patent/CN110790365B/zh
Publication of CN110790365A publication Critical patent/CN110790365A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110790365B publication Critical patent/CN110790365B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/104—Granular carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

本发明提供了一种凹土基轻质双核滤料，其包括所述滤料外部的凹土基外核层，中部的空气层，内部的凹土基内核层。凹土基外核层包括凹土，或含扩孔剂，凹土基内层的凹土为废弃凹土或普通凹土，或含生物质垃圾。取凹土基内核层原料放入煅烧炉进行煅烧，冷却后放入造粒机，制得5‑6mm的小球；取凹土基外核层原料入上述造粒机后，对小球包覆，制得6‑7mm的双层小球；再煅烧冷却。本发明中的原料廉价易得，另外利用生物质垃圾和废弃凹土混合煅烧利用，转废为宝，提供营养，增加微生物的粘附性，中空间隙使得滤料更轻，在水体停留时间长，另外中空部可以存储曝气中的氧为生物膜外膜提供能量，提高生物膜的分解能力提高生物膜单次从生长到脱落周期内的处理效率。

Description

一种凹土基轻质双核滤料及其制备方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别是一种凹土基轻质双核滤料及其制备方法。
背景技术
生物膜法是在充分供氧条件下，用生物膜稳定和澄清沸水的污水处理方法，是目前用于难降解的含氨氮有机废水应用做多的方法。
在污水处理设备如生物滤池和生物流化床等内设置微生物生长聚集的载体（一般为滤料），在充氧条件下，微生物在填料表面聚附成生物膜，经过充氧的的污水以一定的流速流过滤料时，生物膜中的微生物吸收分解水中有机物，使得污水得到净化，同时生物膜增厚，当生物膜增长到一定厚度时，内部生物得不到营养而会失去对生物填料的粘附力，整体生物膜脱落下来，随水流出，滤料表面会重新长出生物膜，继续吸收分解水中的有机物。因此滤料的物化性能性能是决定生物膜质量的关键因素。近年来，制备停留时间长、减少曝气量、与微生物相容性好、耐冲洗强度高、生产成本低、有机物去除效率高的生物滤料，成为污水领域的发展方向及研究热点。
专利CN101759281B “一种曝气生物滤池用双层复合生物滤料及其制备方法” ，其采用双层复合生物滤料，其内层由凹土和粉煤灰组成，外层由凹土、硅藻土和煤粉组成，外层的组分膜性能好，内层的组分相对廉价，整体具有适中孔隙率，内核强度高，耐磨性好，易挂膜。
发明内容
本发明旨在提供一种成本低廉，耐磨性能好，提留时间长，分散效果好的凹土基轻质双核滤料及其制备方法。
为解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：
一种凹土基轻质双核滤料，包括滤料外部的凹土基外核层，中空层，内部的凹土基内核层。中空层使得滤料质量减轻，在水中悬浮，获得更长的停留效果。
优选的，凹土基外核层由凹土和扩孔剂组成。
优选的，扩孔剂为碳酸氢铵或羟甲基纤维素,扩孔剂与凹土的质量比为1:100。
优选的，凹土基内层的凹土为废弃凹土或普通凹土，废弃凹土可以来源于炼油或者饮用水滤芯中等的废弃凹土。
优选的，凹土基内核层还包括生物质垃圾，凹土基内核层经过煅烧预处理，生物垃圾可以主要来源于废弃的果壳、果皮、剩饭剩菜残渣、落叶等纤维素含量高的生物垃圾。
优选的，凹土基内核层所述凹土与生物质垃圾质量比为4-5:5-6。
本发明还提供一种凹土基轻质双核滤料的制备方法，包括以下步骤：
1）取凹土基内核层原料，放入煅烧炉进行煅烧，煅烧温度为600-1000℃，煅烧3-4h，冷却后放入造粒机，制得5-6mm的小球；
2）取凹土基外核层原料，再投入上述步骤的造粒机后，对小球进行包覆，制得6-7mm的双层小球；
3）将上述双层小球放入煅烧炉，煅烧温度为900-1100℃，煅烧1-2h，冷却后制得凹土基轻质双核滤料。
优选的，在步骤1）和2)之间还包括一下步骤：将所述小球放入球磨机，进行球磨，球磨时间为20-40min。
本发明的有益效果是：
1、与对比文件相比，本发明中的无机原料全部取自于普通开采的凹土和废弃凹土，原料更为廉价，另外利用生物质垃圾和凹土混合煅烧成凹土基内核层，转废为宝，生物质垃圾为微生物又提供了丰富的营养，增加微生物的粘附性，一举两得。
2、由于凹土基内核层先经过煅烧，再煅烧时内层体积不会膨胀，外层凹土煅烧体积变大，与内层形成间隙，使得滤料更轻，在水体中的更容易分散不团聚，在水体中悬浮效果好，停留时间长，另外中空部可以存储曝气中的氧为生物膜外膜提供能量，提高生物膜的分解能力。
3、添加了扩孔剂之后，外层凹土内外两层比表面积进一步的增大，有利于生物膜的附着。
4、用碳酸氢铵或羟甲基纤维素比用煤灰等天然物质作为扩孔剂成本略高，但是其使用量远低于煤灰，并且扩孔效果好于煤灰，性价比优。
5、经过球磨后的凹土基内核层，强度进一步的增加，使得二次煅烧时外层与其之间的空隙增大，密度降低，进一步的增加悬浮效果，生物质中的营养物质可以更缓慢释放，当生物膜内部厌氧微生物获取不到外部营养时，可以延长其内耗时间，延缓生物膜的脱落，提高生物膜单次从生长到脱落周期内的处理效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步的阐述。但在这里需要特别说明的是，实施例是用于对本发明作进一步的说明，不能理解为是对本发明的限定。
实施例1、
取普通市售凹土混合粉碎，放入煅烧炉进行煅烧，煅烧温度为1000℃，煅烧3h，冷却后放入造粒机，制得5-6mm的小球；将普通市售凹土投入上述造粒机后，对小球进行包覆，制得6-7mm的双层小球，将上述双层小球放入煅烧炉，煅烧温度为900℃，煅烧1-2h，冷却后制得凹土基轻质双核滤料。
在曝气生物滤池挂膜后，正常进水，测定入水COD 约为380 ～ 390mg/L，NH3-N 约为9 ～ 12mg/L，水力停留时间约为4 小时，14 天后水处理效果基本稳定，再后5 天出水COD 平均去除率为76.5％，NH3-N 平均去除率为80.7％。
实施例2、
取质量比为4:5的生物质垃圾和凹土混合粉碎，放入煅烧炉进行煅烧，煅烧温度为1000℃，煅烧3h，冷却后放入造粒机，制得5-6mm的小球；将普通凹土混投入上述造粒机后，对小球进行包覆，制得6-7mm的双层小球，将上述双层小球放入煅烧炉，煅烧温度为900℃，煅烧2h，冷却后制得凹土基轻质双核滤料。
在曝气生物滤池挂膜后，正常进水，测定入水COD 约为380 ～ 390mg/L，NH3-N 约为9 ～ 12mg/L，水力停留时间约为4 小时，14 天后水处理效果基本稳定，再后5 天出水COD 平均去除率为81.5％，NH3-N 平均去除率为79.3％。
实施例3、
取质量比为4:5的生物质垃圾和废弃凹土混合粉碎，放入煅烧炉进行煅烧，煅烧温度为1000℃，煅烧3h，冷却后放入造粒机，制得5-6mm的小球；将小球放入球磨机，进行球磨，球磨时间为20min。普通凹土投入上述造粒机后，对小球进行包覆，制得6-7mm的双层小球，将上述双层小球放入煅烧炉，煅烧温度为900℃，煅烧2h，冷却后制得凹土基轻质双核滤料。
在曝气生物滤池挂膜后，正常进水，测定入水COD 约为380 ～ 390mg/L，NH3-N 约为9 ～ 12mg/L，水力停留时间约为4 小时，14 天后水处理效果基本稳定，再后5 天出水COD 平均去除率为84.2％，NH3-N 平均去除率为90.5％。
实施例4
取质量比为5:6的生物质垃圾和废弃凹土混合粉碎，放入煅烧炉进行煅烧，煅烧温度为1000℃，煅烧3h，冷却后放入造粒机，制得5-6mm的小球；将小球放入球磨机，进行球磨，球磨时间为20min。取质量比为1；100的羟甲基纤维素和普通市售凹土混合均匀后，投入上述造粒机后，对小球进行包覆，制得6-7mm的双层小球，将上述双层小球放入煅烧炉，煅烧温度为900℃，煅烧2h，冷却后制得凹土基轻质双核滤料。
在曝气生物滤池挂膜后，正常进水，测定入水COD 约为380 ～ 390mg/L，NH3-N 约为9 ～ 12mg/L，水力停留时间约为4 小时，14 天后水处理效果基本稳定，再后5 天出水COD 平均去除率为90.2％，NH3-N 平均去除率为91.3％。
实施例5
取质量比为5:5的生物质垃圾和废弃凹土混合粉碎，放入煅烧炉进行煅烧，煅烧温度为1000℃，煅烧3h，冷却后放入造粒机，制得5-6mm的小球；将小球放入球磨机，进行球磨，球磨时间为20min。取质量比为1；100的羟甲基纤维素和普通市售凹土混合均匀后，投入上述造粒机后，对小球进行包覆，制得6-7mm的双层小球，将上述双层小球放入煅烧炉，煅烧温度为900℃，煅烧2h，冷却后制得凹土基轻质双核滤料。
在曝气生物滤池挂膜后，正常进水，测定入水COD 约为380 ～ 390mg/L，NH3-N 约为9 ～ 12mg/L，水力停留时间约为4 小时，14 天后水处理效果基本稳定，再后5 天出水COD 平均去除率为91.7％，NH3-N 平均去除率为89.3％。
本发明的实施例所采用各成分的具体数值只在于表示相互间的比例关系，其在实际应用中不限于该数值的使用，只要符合相互间的比例关系即可实现本发明的目的，所以都应该在本发明的保护范围内；同时，由于在制备过程中有许可误差的存在，本发明所提到的数值也只是具有指导性的意义，所以在实际应用中只要使用了本发明所述过程的制备及改性条件，即应在本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种凹土基轻质双核滤料，其特征在于，包括所述滤料外部的凹土基外核层，中部的空气层，内部的凹土基内核层。
2.根据权利要求1所述的凹土基轻质双核滤料，其特征在于，所述凹土基外核层由凹土和扩孔剂组成。
3.根据权利要求1或2所述的凹土基轻质双核滤料，其特征在于，所述扩孔剂为碳酸氢铵或羟甲基纤维素，所述扩孔剂与凹土的质量比为1:100。
4.根据权利要求1所述的凹土基轻质双核滤料，其特征在于，所述凹土基内层的凹土为废弃凹土或普通凹土。
5.根据权利要求4所述的凹土基轻质双核滤料，其特征在于，所述凹土基内核层还包括生物质垃圾，所述凹土基内核层经过煅烧预处理。
6.根据权利要求5所述的凹土基轻质双核滤料，其特征在于，所述凹土基内核层所述凹土与生物质垃圾质量比为4-5:5-6。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种凹土基轻质双核滤料的制备方法，包括以下步骤：
取凹土基内核层原料，放入煅烧炉进行煅烧，煅烧温度为600-1000℃，煅烧3-4h，冷却后放入造粒机，制得5-6mm的小球；
取凹土基外核层原料，再投入上述步骤的造粒机后，对小球进行包覆，制得6-7mm的双层小球；
将上述双层小球放入煅烧炉，煅烧温度为900-1100℃，煅烧1-2h，冷却后制得凹土基轻质双核滤料。
8.根据权利要求7所述的一种凹土基轻质双核滤料的制备方法，其特征在于，在步骤1）和2)之间还包括一下步骤：将所述小球放入球磨机，进行球磨，球磨时间为20-40min。
CN201911161143.XA 2019-11-24 2019-11-24 一种凹土基轻质双核滤料及其制备方法 Active CN110790365B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911161143.XA CN110790365B (zh) 2019-11-24 2019-11-24 一种凹土基轻质双核滤料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911161143.XA CN110790365B (zh) 2019-11-24 2019-11-24 一种凹土基轻质双核滤料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110790365A true CN110790365A (zh) 2020-02-14
CN110790365B CN110790365B (zh) 2022-04-26

Family

ID=69445863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911161143.XA Active CN110790365B (zh) 2019-11-24 2019-11-24 一种凹土基轻质双核滤料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110790365B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101759281A (zh) * 2010-01-15 2010-06-30 淮阴工学院 一种曝气生物滤池用双层复合生物滤料及其制备方法
CN101898826A (zh) * 2010-08-12 2010-12-01 淮阴工学院 凹土基支架-复合凹土/聚氨酯网状海绵组合生物滤料
CN102225870A (zh) * 2011-04-21 2011-10-26 合肥工业大学 凹凸棒石粘土多孔陶粒及其制备方法和用途
CN105924222A (zh) * 2016-04-22 2016-09-07 河海大学 一种凹凸棒土与生物质复合型生物陶粒及其制备方法
CN106082441A (zh) * 2016-08-18 2016-11-09 苏州首创嘉净环保科技股份有限公司 一种复合生物填料及其制备方法
CN106140086A (zh) * 2016-06-30 2016-11-23 合肥工业大学 一种多孔生物载体吸附材料的制备方法及其应用
CN106396725A (zh) * 2016-07-25 2017-02-15 清水源（上海）环保科技有限公司 一种轻质陶粒生物滤料的制备方法
CN106631113A (zh) * 2016-09-21 2017-05-10 河海大学 一种轻质多孔生物陶粒及其制备方法和应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101759281A (zh) * 2010-01-15 2010-06-30 淮阴工学院 一种曝气生物滤池用双层复合生物滤料及其制备方法
CN101898826A (zh) * 2010-08-12 2010-12-01 淮阴工学院 凹土基支架-复合凹土/聚氨酯网状海绵组合生物滤料
CN102225870A (zh) * 2011-04-21 2011-10-26 合肥工业大学 凹凸棒石粘土多孔陶粒及其制备方法和用途
CN105924222A (zh) * 2016-04-22 2016-09-07 河海大学 一种凹凸棒土与生物质复合型生物陶粒及其制备方法
CN106140086A (zh) * 2016-06-30 2016-11-23 合肥工业大学 一种多孔生物载体吸附材料的制备方法及其应用
CN106396725A (zh) * 2016-07-25 2017-02-15 清水源（上海）环保科技有限公司 一种轻质陶粒生物滤料的制备方法
CN106082441A (zh) * 2016-08-18 2016-11-09 苏州首创嘉净环保科技股份有限公司 一种复合生物填料及其制备方法
CN106631113A (zh) * 2016-09-21 2017-05-10 河海大学 一种轻质多孔生物陶粒及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN110790365B (zh) 2022-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114230021B (zh) 一种生物复合填料及其制备方法和应用
CN102965365B (zh) 一种用于水质净化的微生物纳米球的制备方法
CN102225870B (zh) 凹凸棒石粘土多孔陶粒及其制备方法和用途
CN111285462B (zh) 协同反硝化复合悬浮填料、其制备方法及其应用
WO2018201733A1 (zh) 一种用于水产养殖水体净化的微生态浮床及其使用方法
CN114163176B (zh) 农村污水处理系统免烧结生料球填料、制备及养护方法
CN112174628A (zh) 一种兼具类芬顿反应性质的免烧陶粒的制备方法
CN103951044B (zh) 一种免烧结快速挂膜生物填料及其制备方法
CN101759281B (zh) 一种曝气生物滤池用双层复合生物滤料及其制备方法
CN104548921B (zh) 生物除臭填料及其制备方法
CN106693878B (zh) 水产养殖水质改善及尾水净化用填料颗粒、其制备方法及包含其的反应器
CN113149542B (zh) 一种免高温烧结制备高微生物负载性能陶粒的方法及用途
CN110980934A (zh) 一种悬浮填料及其制备方法
CN114409065A (zh) 复合碳源材料及其制备方法
CN110790365B (zh) 一种凹土基轻质双核滤料及其制备方法
JP4856610B2 (ja) 水浄化用成形体の製造方法
CN113044961B (zh) 一种具有自养反硝化功能的载体及其制备方法
CN111847642B (zh) 水处理微生物高流动载体材料、制备方法及水处理方法
KR20210085322A (ko) 제올라이트를 이용한 수처리여재 및 그의 제조방법
CN113336329A (zh) 一种颗粒生物炭及其制备方法和在厌氧消化产甲烷中的应用
CN107308811A (zh) 一种生物除臭填料及其制备方法
CN108083427B (zh) 一种新型生物滤料及其制备方法
CN106431347A (zh) 多功能梅花形炉渣轻质通孔陶粒的生产方法
CN111170441A (zh) 一种核-壳结构泡沫陶瓷基生物挂膜材料及其制备和在生物膜废水处理中的应用
CN112320947B (zh) 一种自调节结构简单的硝化-反硝化耦合生物膜系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant