CN114409378A - 一种以污泥为原料的陶粒滤料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种以污泥为原料的陶粒滤料及其制备方法，主要以污泥、油页岩半焦、粉煤灰、陶瓷微粉和草木灰为原料，制备可用于污水处理的轻质多孔陶粒滤料。所述陶粒滤料的制备方法包括：①原料准备；②制粒，原料混合后加水制粒，制得生料球；③干燥，生料球进行干燥处理；④烧制，干燥后的生料球在高温炉进行预热后烧制，得到陶粒滤料。采用本发明选取的原料和制备方法制备的陶粒滤料具有空隙率大，比表面积大，吸附性能好，可作为工业废水高负荷生物滤料池的生物挂膜载体，它具有吸附水体中的有害元素，细菌，矿化水质的作用，是活性生物降解有害物质效果好的滤料，和生物滤池中好的生物膜载体。

Description

一种以污泥为原料的陶粒滤料及其制备方法
技术领域
本发明属于净化材料技术领域，具体涉及一种以污泥为原料的陶粒滤料及其制备方法。
背景技术
污泥中含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质，任意排入水体将会大量消耗水体中的氧，导致水体水质恶化，严重影响水生物的生存。除此之外，污泥中还有多种有毒物质、重金属和致病菌、寄生虫卵等有害物质，处理不当会传播疾病、污染土壤和作物，并通过生物链转嫁人类。所以污泥不经妥善处理而任意排放和堆置，必将对周围环境造成严重的污染，使已建成的污水厂不能充分发挥其消除环境污染的作用。污泥综合利用，是污泥经过处理，以达到减量化、稳定化和无害化，然后加以利用。污泥的综合利用对合理利用资源，减少环境污染具有重要意义。油页岩属于非常规油气资源，是一种不可再生的化石能源，与石油、天然气、煤一样。在过去几十年的油页岩开发利用过程中，产生巨量的油页岩半焦及油页岩灰渣，这在无形中造成严峻的环境污染问题。
粉煤灰对环境的危害主要表现在对大气、水源、土壤等方面的污染。由于煤炭包含有害重金属,在燃烧后会继续留存在粉煤灰中，这对周边环境和公众健康构成了很大的威胁。通常火电厂会将粉煤灰储放在贮灰场中,当遇到大风天气时，粉煤灰会随风扩散，造成严重的空气污染。陶瓷微粉是破碎的陶瓷经过粉碎得到的微粉，每年都有大量的陶瓷在烧制过程中失败产生破碎陶瓷，以及人们日常使用过程中破碎的陶瓷，在自然界难以消化，经过粉碎后重复利用是目前研究的一个方向。
如何变废为宝，资源重复利用，是随着社会发展摆在我们面前的一个问题，本发明以污泥和油页岩半焦为主要原料，辅以粉煤灰和陶瓷微粉，这四种固体废弃物进行加工制备轻质多孔滤料，可有多种应用，以达到“以废治废、废物资源化利用”的目的，尤其在污水处理过程中使用，还可以实现污泥在污水厂内不外运直接消纳的目标。
发明内容
基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种以污泥为原料的陶粒滤料的制备方法，制备的陶粒滤料具有空隙率大，比表面积大，吸附性能好，可作为工业废水高负荷生物滤料池的生物挂膜载体，它具有吸附水体中的有害元素，细菌，矿化水质，是活性生物降解有害物质效果好的滤料，和生物滤池中好的生物膜载体。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种以污泥为原料的陶粒滤料，包括以下重量份原料，污泥30～70份，油页岩半焦6～28份，粉煤灰18～56份，陶瓷微粉5～10份，草木灰1～5份。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述污泥为处理化工、生物医药、农业、能源、建筑材料等领域的废水的污水处理厂具有厌氧或好氧菌的污泥；所述油页岩半焦为油页岩经过低温500～700℃燃烧或干馏后残余的固体物，主要成分质量分数为二氧化硅50～55％，氧化铝12～15％，氧化钙7～8％，氧化镁2～3％，氧化铁5～6.5％，氧化钠3～4％；所述粉煤灰为燃料燃烧所产生烟气灰分中的细微固体颗粒物，主要成分质量分数为二氧化硅50～55％，氧化铝12～20％，氧化钙2～3％，氧化铁6～7％。
为了更好的实现本发明，进一步的，，包括以下重量份原料，污泥40份，油页岩半焦19份，粉煤灰32份，陶瓷微粉6份，草木灰3份。
本发明还提供一种以污泥为原料的陶粒滤料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、原料准备：污泥进行烘干粉碎，然后按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、制粒：将所有原料混合后加水制粒，得的生料球；
步骤3、干燥：生料球进行干燥处理；
步骤4、烧制：干燥后的生料球在高温炉进行预热后烧制，得到陶粒滤料。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤1中污泥烘干温度为100～110℃，烘干至水分含量1％以下，用球磨机粉碎，过200目筛；其余物料油页岩半焦、粉煤灰、陶瓷微粉进行球磨，通过150～200目筛。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤2中将原料混合后加水至含水量为25～45％，形成生料饼，送入制粒机进行造粒，制备的生料球粒径为3～8mm。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤3中干燥温度为60～80℃，干燥时间为10～20h。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤4中将干燥后的生料球放入窑炉中，使温度均匀上升，上升速度为8～10℃/min，升至为250～300℃进行预热，预热20～40min，然后在氧化气氛下升温，升温速度为5～8℃/min，升至1100～1200℃进行煅烧，在中性气氛下，煅烧时间15～60min后退火，快速冷却至室温，制得。
有益效果
本发明的有益效果如下：
(1)本发明提供的陶粒滤料，以污泥为主要原料，油页岩半焦、粉煤灰和陶瓷微粉为次要原料，辅以草木灰，可以实现变废为宝，资源重复利用，达到以废治废、废物资源化利用的目的。
(2)本发明提供的陶粒滤料，在制备过程中，使用的各个原料，其中油页岩半焦主要成分质量分数为二氧化硅，氧化铝，氧化钙，氧化镁，氧化铁，氧化钠；所述粉煤灰主要成分为二氧化硅，氧化铝，氧化钙，氧化铁，这些成分是提高滤料最终筒压强度、盐酸可溶率的关键因素，同时污泥含有丰富的有机物组分，加上油页岩半焦中存在的残余有机组分，这些有机组分在烧结过程中转变为气体，起到造孔剂的作用，可以形成较高的孔隙率，提高比表面积，从而提高吸附能力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供一种以污泥为原料的陶粒滤料，具体的，包括以下重量份原料，污泥30份，油页岩半焦6份，粉煤灰18份，陶瓷微粉5份，草木灰1份。
本实施例还提供一种以污泥为原料的陶粒滤料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、原料准备：污泥进行烘干，烘干温度为100℃，烘干至水分含量1％以下，用球磨机粉碎，过200目筛；其余物料油页岩半焦、粉煤灰、陶瓷微粉进行球磨，通过150目筛；然后按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、制粒：将所有原料混合后加水至含水量为25％，制粒机进行造粒，制备的生料球粒径为3～8mm；
步骤3、干燥：生料球进行干燥处理，干燥温度为80℃，干燥时间为10h；
步骤4、烧制：将干燥后的生料球放入窑炉中，使温度均匀上升，上升速度为10℃/min，升至为250℃进行预热，预热40min，然后在氧化气氛下升温，升温速度为8℃/min，升至1100℃进行煅烧，在中性气氛下，煅烧时间60min后退火，冷却至室温，制得。
实施例2
本实施例提供一种以污泥为原料的陶粒滤料，具体的，包括以下重量份原料，污泥40份，油页岩半焦19份，粉煤灰32份，陶瓷微粉6份，草木灰3份。
本实施例还提供一种以污泥为原料的陶粒滤料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、原料准备：污泥进行烘干，烘干温度为105℃，烘干至水分含量1％以下，用球磨机粉碎，过200目筛；其余物料油页岩半焦、粉煤灰、陶瓷微粉进行球磨，通过200目筛；然后按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、制粒：将所有原料混合后加水至含水量为35％，制粒机进行造粒，制备的生料球粒径为3～8mm；
步骤3、干燥：生料球进行干燥处理，干燥温度为70℃，干燥时间为15h；
步骤4、烧制：将干燥后的生料球放入窑炉中，使温度均匀上升，上升速度为8℃/min，升至为300℃进行预热，预热30min，然后在氧化气氛下升温，升温速度为6℃/min，升至1125℃进行煅烧，在中性气氛下，煅烧时间30min后退火，冷却至室温，制得。
实施例3
本实施例提供一种以污泥为原料的陶粒滤料，具体的，包括以下重量份原料，污泥50份，油页岩半焦10份，粉煤灰25份，陶瓷微粉7份，草木灰3份。
本实施例还提供一种以污泥为原料的陶粒滤料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、原料准备：污泥进行烘干，烘干温度为108℃，烘干至水分含量1％以下，用球磨机粉碎，过200目筛；其余物料油页岩半焦、粉煤灰、陶瓷微粉进行球磨，通过200目筛；然后按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、制粒：将所有原料混合后加水至含水量为30％，制粒机进行造粒，制备的生料球粒径为3～8mm；
步骤3、干燥：生料球进行干燥处理，干燥温度为75℃，干燥时间为15h；
步骤4、烧制：将干燥后的生料球放入窑炉中，使温度均匀上升，上升速度为10℃/min，升至为280℃进行预热，预热35min，然后在氧化气氛下升温，升温速度为7℃/min，升至1150℃进行煅烧，在中性气氛下，煅烧时间50min后退火，冷却至室温，制得。
实施例4
本实施例提供一种以污泥为原料的陶粒滤料，具体的，包括以下重量份原料，污泥60份，油页岩半焦26份，粉煤灰39份，陶瓷微粉8份，草木灰4份。
本实施例还提供一种以污泥为原料的陶粒滤料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、原料准备：污泥进行烘干，烘干温度为110℃，烘干至水分含量1％以下，用球磨机粉碎，过200目筛；其余物料油页岩半焦、粉煤灰、陶瓷微粉进行球磨，通过200目筛；然后按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、制粒：将所有原料混合后加水至含水量为40％，制粒机进行造粒，制备的生料球粒径为3～8mm；
步骤3、干燥：生料球进行干燥处理，干燥温度为70℃，干燥时间为20h；
步骤4、烧制：将干燥后的生料球放入窑炉中，使温度均匀上升，上升速度为9℃/min，升至为280℃进行预热，预热40min，然后在氧化气氛下升温，升温速度为8℃/min，升至1175℃进行煅烧，在中性气氛下，煅烧时间20min后退火，冷却至室温，制得。
实施例5
本实施例提供一种以污泥为原料的陶粒滤料，具体的，包括以下重量份原料，污泥70份，油页岩半焦28份，粉煤灰56份，陶瓷微粉10份，草木灰5份。
本实施例还提供一种以污泥为原料的陶粒滤料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、原料准备：污泥进行烘干，烘干温度为110℃，烘干至水分含量1％以下，用球磨机粉碎，过200目筛；其余物料油页岩半焦、粉煤灰、陶瓷微粉进行球磨，通过150目筛；然后按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、制粒：将所有原料混合后加水至含水量为45％，制粒机进行造粒，制备的生料球粒径为3～8mm；
步骤3、干燥：生料球进行干燥处理，干燥温度为60℃，干燥时间为20h；
步骤4、烧制：将干燥后的生料球放入窑炉中，使温度均匀上升，上升速度为10℃/min，升至为300℃进行预热，预热20min，然后在氧化气氛下升温，升温速度为8℃/min，升至1200℃进行煅烧，在中性气氛下，煅烧时间15min后退火，快速冷却至室温，制得。
上述实施例1至5中提供的陶粒滤料所采用的原料如下表1所示：
表1原料与重量份
原料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
污泥 30Kg 40Kg 50Kg 60Kg 70Kg
油页岩半焦 6Kg 19Kg 10Kg 26Kg 28Kg
粉煤灰 18Kg 32Kg 25Kg 39Kg 56Kg
陶瓷微粉 5Kg 6Kg 7Kg 8Kg 10Kg
草木灰 1Kg 3Kg 3Kg 4Kg 5Kg
对上述实施例1至5制得的陶粒滤料进行盐酸可溶率、孔隙率、比表面积和筒压强度测试，其中陶粒滤料的盐酸可溶率、比表面积、空隙率按照CJ/T 299-2008《水处理用人工陶料滤料》进行测试，筒压强度按照GB/T 17431.2-2010《轻集料及其试验方法》进行测试。
经过测试所得到的结果如下表2：
表2测试结果
测试结果 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
盐酸可溶率％ 3.41 2.52 2.13 1.64 1.07
孔隙率％ 67.1 58.8 54.5 49.2 46.4
比表面积㎡/g 2.07 1.58 1.55 1.33 1.15
筒压强度MPa 5.11 7.88 9.73 12.32 15.35
对比例，以实施例2原料为基准，操作过程相同，在制备过程中，不同烧制温度进行烧制，烧制温度分别为1100℃、1125℃、1150℃、1175℃、1200℃、1250℃，烧制时间30min，其中1125℃为实施例2的烧制温度，测试结果如下表：
表3测试结果
测试结果 1100℃ 1125℃ 1150℃ 1175℃ 1200℃ 1250℃
盐酸可溶率％ 3.65 2.52 2.04 1.77 1.05 0.51
孔隙率％ 68.5 58.8 41.2 33.5 20.4 3.2
比表面积㎡/g 1.83 1.58 1.21 1.06 0.85 0.22
筒压强度MPa 5.52 7.88 9.63 12.14 15.57 16.86
从表3中可以看出，随着烧结温度的上升，陶粒盐酸可溶率、孔隙率和比表面积均呈下降趋势，但筒压强度逐渐升高。这说明烧结温度过低，属于“欠烧”状态。随着烧结温度的提高，陶粒在烧结时形成液相，固体颗粒在液相表面张力的作用下相互接近。烧结反应所形成的液相会填充到陶粒滤料的空隙中，使结构致密化，气孔率和比表面积同时减少。在较高烧结温度下，生成的液相量越来越多，导致陶粒结构的致密化，筒压强度越来越高。从实验结果来看，当温度达到1125℃时盐酸可溶量便可达到国标要求，此时筒压强度也超过6MPa，完全满足需求。当进一步提高烧结温度时，虽然盐酸可溶量仍在下降，但对比表面积和空隙率也有负面作用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种以污泥为原料的陶粒滤料，其特征在于，包括以下重量份原料，污泥30～70份，油页岩半焦6～28份，粉煤灰18～56份，陶瓷微粉5～10份，草木灰1～5份。
2.根据权利要求1所述的一种以污泥为原料的陶粒滤料，其特征在于，所述污泥为处理化工、生物医药、农业、能源、建筑材料等领域的废水的污水处理厂具有厌氧或好氧菌的污泥；所述油页岩半焦为油页岩经过低温500～700℃干馏后残余的固体物，主要成分质量分数为二氧化硅50～55％，氧化铝12～15％，氧化钙7～8％，氧化镁2～3％，氧化铁5～6.5％，氧化钠3～4％；所述粉煤灰为燃料燃烧所产生烟气灰分中的细微固体颗粒物，主要成分质量分数为二氧化硅50～55％，氧化铝12～20％，氧化钙2～3％，氧化铁6～7％。
3.根据权利要求1所述的一种以污泥为原料的陶粒滤料，其特征在于，包括以下重量份原料，污泥40份，油页岩半焦19份，粉煤灰32份，陶瓷微粉6份，草木灰3份。
4.一种权利要求1所述的以污泥为原料的陶粒滤料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、原料准备：污泥进行烘干粉碎处理，然后按照重量份分别称取各原料，备用；
步骤2、制粒：将所有原料混合后加水制粒，制得生料球；
步骤3、干燥：生料球进行干燥处理；
步骤4、烧制：干燥后的生料球在高温炉进行预热后烧结，得到陶粒滤料。
5.根据权利要求4所述的一种以污泥为原料的陶粒滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中污泥烘干温度为100～110℃，烘干至水分含量1％以下，用球磨机粉碎，过200目筛；其余物料油页岩半焦、粉煤灰、陶瓷微粉进行球磨，通过150～200目筛。
6.根据权利要求4所述的一种以污泥为原料的陶粒滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中将原料混合后加水至含水量为25～45％，形成生料饼，送入制粒机进行造粒，制备的生料球粒径为3～8mm。
7.根据权利要求4所述的一种以污泥为原料的陶粒滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中干燥温度为60～80℃，干燥时间为10～20h。
8.根据权利要求4所述的一种以污泥为原料的陶粒滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中将干燥后的生料球放入窑炉中，使温度均匀上升，上升速度为8～10℃/min，升至为250～300℃进行预热，预热20～40min，然后在氧化气氛下升温，升温速度为5～8℃/min，升至1100～1200℃进行煅烧，在中性气氛下，煅烧时间15～60min后退火，冷却至室温，制得。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101565299A (zh) * 2008-04-21 2009-10-28 北京华德迈拓科技开发有限公司 高效持久释放活性氧的免烧结氧化物陶瓷滤料
CN102070352A (zh) * 2010-11-22 2011-05-25 清华大学 一种资源化处理脱水污泥、河道底泥和粉煤灰的方法
CN103553702A (zh) * 2013-10-12 2014-02-05 常州大学 一种石油化工有机废水生物处理剩余污泥资源化利用方法
CN105541372A (zh) * 2015-12-25 2016-05-04 浙江绿治污泥处理技术有限公司 水处理用陶粒滤料的制备方法
CN105669166A (zh) * 2016-01-15 2016-06-15 陕西省能源化工研究院 一种利用粉煤灰制备的轻质陶粒及其制备方法
CN106495735A (zh) * 2016-10-21 2017-03-15 东华大学 一种水处理用固废质陶粒滤料及其制备和应用
CN108675815A (zh) * 2018-05-25 2018-10-19 南昌大学 一种粉煤灰污泥陶粒的制备方法
US20200048147A1 (en) * 2017-04-19 2020-02-13 Qingdao Yi Eco-Environmental Protection Technology Co. Ltd Method for preparing ceramsite by using municipal sludge as raw material
AU2020101509A4 (en) * 2020-07-27 2020-09-03 Zaozhuang University Method for Efficiently Treating MB Dye Wastewater Using Renewable Ceramsite Filter Material

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101565299A (zh) * 2008-04-21 2009-10-28 北京华德迈拓科技开发有限公司 高效持久释放活性氧的免烧结氧化物陶瓷滤料
CN102070352A (zh) * 2010-11-22 2011-05-25 清华大学 一种资源化处理脱水污泥、河道底泥和粉煤灰的方法
CN103553702A (zh) * 2013-10-12 2014-02-05 常州大学 一种石油化工有机废水生物处理剩余污泥资源化利用方法
CN105541372A (zh) * 2015-12-25 2016-05-04 浙江绿治污泥处理技术有限公司 水处理用陶粒滤料的制备方法
CN105669166A (zh) * 2016-01-15 2016-06-15 陕西省能源化工研究院 一种利用粉煤灰制备的轻质陶粒及其制备方法
CN106495735A (zh) * 2016-10-21 2017-03-15 东华大学 一种水处理用固废质陶粒滤料及其制备和应用
US20200048147A1 (en) * 2017-04-19 2020-02-13 Qingdao Yi Eco-Environmental Protection Technology Co. Ltd Method for preparing ceramsite by using municipal sludge as raw material
CN108675815A (zh) * 2018-05-25 2018-10-19 南昌大学 一种粉煤灰污泥陶粒的制备方法
AU2020101509A4 (en) * 2020-07-27 2020-09-03 Zaozhuang University Method for Efficiently Treating MB Dye Wastewater Using Renewable Ceramsite Filter Material

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