CN1636887A - 建筑陶瓷抛光废渣作膜法处理的填滤料应用及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑陶瓷抛光废渣作膜法处理的填充滤料应用，用于反渗透膜、纳滤膜、超滤膜和微滤膜法；处理染整、水洗、电镀、造纸、冶金、钢铁联合企业、皮革、城市综合污水治理、中水处理、油田、电力领域的废水精细过滤；另外，本发明还涉及建筑陶瓷抛光废渣作膜法处理的填充滤料的使用方法，详细使用方法见说明书。本发明优点：本发明把抛光废渣加以利用，变废为宝，以废治废，是资源再生利用的最佳方案；充分利用膜的分离机理，通过添加填充滤料，提高膜的过滤性能和过滤精度。

Description

建筑陶瓷抛光废渣作膜法处理的填充滤料 应用及使用方法

技术领域

本发明涉及废物利用，具体地说是涉及建筑陶瓷抛光废渣作膜法处理的填充滤料应用、及使用方法。

背景技术

建筑陶瓷(指地板砖)品种之一的全瓷化(玻化)抛光砖，是我国建筑陶品种的主导产品，产量居世界第一位，年产约16亿平方米，随之伴生的抛光付产品—工业废渣，年产量约45万吨左右，这些完全瓷化的超细粉，如果直接回填到地下，几百年都不会降解或改性；若回填到地表层，因无任何活性，地表将寸草不生，对环境的危害非常大。因其高温烧结(1100-1200℃)的机理，决定再利用时，若不能再次达到其熔点，改性利用就无可能。目前，有报道利用做陶粒、透水砖等，基本被用做低档的填充材料。对抛光废渣的再利用，一直是建筑陶瓷行业和环保行业探讨并亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术中存在的不足之处，而提供一种抛光废渣再利用的方案，产生的价值高、应用前景广泛的建筑陶瓷抛光废渣作膜法处理的填充滤料应用，及使用方法。

本发明目的是通过如下原理和措施来实现：建筑陶瓷抛光废渣作膜法处理的填充滤料应用，用于反渗透膜、纳滤膜、超滤膜和微滤膜法，处理染整、水洗、电镀、造纸、冶金、钢铁联合企业、皮革、城市综合污水治理、中水处理、油田、电力领域废水的精细过滤；其他废渣只要具备抛光废渣其中的一种性状，也可以使用；如采用其他类同性状、颗粒级比或细度、或自制类同性状、颗粒级比或细度的材料作为填充滤料，利用填充滤料形成的滤饼层提高或满足膜过滤精度要求的过滤方式、方法和材料；建筑陶瓷抛光废渣作膜法处理的填充滤料的使用方法，是在膜法的处理器内，以膜材料作为骨架架桥材料，将抛光废渣与水充分混合，抛光废渣与水重量比为10-25∶100，用膜处理器的供水泵或用单独的混料泵将混合液送到膜处理器内，也可以随处理介质一并送到处理器内，按膜法运行方式，以填充滤料形成的滤饼层为最终过滤层来处理液料。

本发明膜法指反渗透膜、纳滤膜、超滤膜和微滤膜法。

本发明相比现有技术具有如下优点：本发明由于利用建筑陶瓷抛光废渣本身的特性，利用膜的分离原理，因此，具体优点如下：

1、废渣本身无污染：因高温烧结(1100-1200℃)，已经完全瓷化，不会产生污染；

2、废渣无任何活性：完全瓷化的超细粉，无活性，无表面电荷，不会发生化学反应；

3、颗粒细腻、级比均匀：抛光磨头的配置由80-1200目依次递增，在磨削过程中，产生渣料的颗粒细度，也依次递增，颗粒细腻、级比均匀，是其它任何方式制备的粉料无法获得的；

4、透水性能好：废渣是超细度的瓷粉，因此，本身无任何吸水性，颗粒之间无任何粘结性，透水性能优越；

5、易于板结成层：微粉构架细致、级比自然架桥，透水性好，在微压或自然压力下，易于板结形成强度较好、细密稳定的“层”；

6、板结均匀细密：实践证明，超微粉结构形成的板结层，已经具备过滤0.2nm直径颗粒的能力。

建筑抛光废渣是不可多得的、精细过滤的理想材料。如果非建筑陶瓷工业的付产品，要单独制备如此精细，性状如此完美的过滤材料，其成本非常昂贵，并无法实现。现将抛光废渣作为废渣回填，浪费资源，污染环境。因此，本发明把抛光废渣加以利用，变废为宝，以废治废，是资源再生利用的最佳方案。

理论上，造成膜污染的最终结果是堵塞，无论反渗透膜、纳滤膜、超滤膜和微滤膜。理论上小于膜孔径的物质，即会对膜形机械性堵塞，从而导致膜性能的改变，以致处理能力的改变，这种改变有时是可逆的，但多数是不可逆的。据此，现行实践的做法，均为过滤级别越高，膜的孔径越小乃至无孔；随着过滤精度提高，使用的膜材料越致密，造价越高，处理量越低。所以，膜在使用中污染的防止，是制约该项推广应用的瓶径。

理论上同时还有一种认同，即膜材料除具备机械截留作用外，还有吸附截留、架桥截留、网络截留等作用。由此可见，对滤膜的截留作用来说，机械作用固然重要，但微粒等杂质与孔壁之间的相互作用，有时较其孔径大小显得更重要。

利用膜的分离原理，在膜法中使用填充滤料，只要材料选择得当，控制、运行方式得当，不仅可以有效控制膜污染，而且可以利用滤料形成的滤饼层的密实度来提高过滤精度，从而达到使用低档、国产的膜材料，替代进口高档膜材料，并达到高档膜材料的过滤效果。使国产膜材料更具竞争力和市场潜力，经济效益、社会效益非常显著。

具体实施方式

下面列举3个实施例，对本发明加以进一步说明，但本发明不只限于这些实施例

实施例1

在现有技术膜法的处理器内，以膜材料作为骨架架桥材料，将抛光废渣与水充分混合，抛光废渣与水重量比为15∶100，用膜处理器的供水泵或用单独的混料泵，将混合液送到膜处理器内，也可以随处理介质一并送到膜处理器内，按膜法运行方式处理液料。

因水、渣混合料的浓度高于一般膜法处理的进水浓度，故在处理器开始工作时，渣料随压力、液料流向，首先在膜表面形成一定厚度的滤饼层；

因渣料的细度，决定了滤饼层的密度非常高，所以，采用该方式时，膜设备的起始运行压力、流量控制非常重耍，在压力≤0.03Mpa的条件下，控制流量不会对膜造成污染；

一般情况下，以处理器终端的出水时间评价滤饼层的形成状态，终端出水2分钟后，基础滤饼层已经形成—通过膜的吸附架桥原理实现；

滤饼层的厚度、致密度，决定处理器的处理能力，不同过滤介质，所需要滤饼层的厚度有所不同，但原则上以1-2mm最佳，控制滤饼层的厚度，主要通过控制混料浓度实现，控制滤饼密度主要通过调整膜系统运行压力实现；膜处理过程中，截留的处理介质中的凝胶等颗粒，会在膜及滤饼层表面吸附，附着层的存在对溶质有截留作用，而使截留率增高；

在处理过程中，连续加入填充滤料，可以克服凝胶物质在滤饼表层形成致密层，而增加处理能力；

根据处理介质的不同，添加不同的絮头剂(如铁盐、天然高分子絮凝剂等)，可以降低凝胶层在滤饼表面的黏性，而增加处理能力；

利用填充滤料形成的滤饼层进行过滤时，膜材料已退居为：首先是骨架架桥材料，然后才是过滤材料，此时，只要在填充滤料添加之初，控制好形成滤饼的压力，膜污染就可以降低至最低；过滤介质中的能带来膜污染的物质，大部分被滤饼层吸附、吸收、容纳；

滤饼层在吸附、吸收、容纳过程中，无活性的渣料与有活性、电性、黏性的容质不断结合，截留率会成倍提高，滤饼层与上述物质融合成一个嫁接的滤层后，性状已不再是单独超微粉颗粒，对膜材料有很好的保护作用。

采用其他类同性状、颗粒级比或细度、或自制类同性状、颗粒级比或细度的材料作为膜法过滤的填充滤料，利用填充滤料形成的滤饼层提高或满足膜法过滤精度要求的过滤方式、方法和材料，其实施原理同实施例1。

因材料自身性状不同，使用的要求也有所不同，举例如下。

实施例2

以建筑陶瓷生产原料-粉料做膜法过滤的填充滤料

方式、方法同实施例1，但因建筑陶瓷的原料粉料中含有粘土和一定的有机物成分，使用时要求注意调整PH值、注意选择絮凝剂品种等，否则会影响膜法处理能力；

实施例3

以热电厂产生的工业废渣-粉煤灰做膜法过滤的填充滤料

方式、方法同实施例1，粉煤灰也是一种很好的过滤材料，虽然自身的颗粒细度不能满足精细过滤的要求，但有两种方式可以补充，一是将粉煤灰二次研磨到所需细度，二是参配一定量的黏土以补充细度；使用时应注意粉煤灰自身成分、参加黏土成分与处理介质之间的关系。

其他废渣只要具备抛光废渣其中的一种性状，也可作膜法处理的填充滤料使用。但不同材料本身的性状、成分构成不同，所以，选择时应注意如：材料比重、金属离子成分、含量等等，具体应用前，必须有充分的实验室检测、模拟做工业化模型的依据。

膜法精细过滤技术中使用填充滤料，处理染整、水洗、电镀、造纸、冶金、钢铁联合企业、皮革、城市综合污水治理、中水处理、油田、电力等领域的废水精细过滤。

Claims (4)

1、建筑陶瓷抛光废渣作膜法处理的填充滤料应用，用于反渗透膜、纳滤膜、超滤膜和微滤膜法；处理染整、水洗、电镀、造纸、冶金、钢铁联合企业、皮革、城市综合污水治理、中水处理、油田、电力领域废水的精细过滤。

2、建筑陶瓷抛光废渣作膜法处理的填充滤料应用，其他废渣只要具备抛光废渣其中的一种性状，也可以使用。

3、建筑陶瓷抛光废渣作膜法处理的填充滤料应用，具备抛光废渣其中的一种性状，或采用其他类同性状、颗粒级比或细度、或自制类同性状、颗粒级比或细度的材料作为填充滤料，利用填充滤料形成的滤饼层提高或满足膜过滤精度要求的过滤方式、方法和材料。

4、一种如权利要求1所述建筑陶瓷抛光废渣作膜法处理的填充滤料的使用方法，其特征在于它是在膜法的处理器内，以膜材料作为骨架架桥材料，将抛光废渣与水充分混合，抛光废渣与水重量比为10-25∶100，用膜处理器的供水泵或用单独的混料泵将混合液送到膜处理器内，也可以随处理介质一并送到处理器内，按膜法运行方式，以填充滤料形成的滤饼层为最终过滤层来处理液料。