[发明专利]曝气生物滤池处理污水的滤料及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明主要涉及一种处理污水的滤料，尤其涉及在曝气生物滤池处理污水工艺中使用的滤料。

背景技术：

在曝气生物滤池处理污水工艺中，按密度大小可把滤料分为密度大于1和小于1两种，目前用于制作滤料的主要材料有活性炭、石英砂、陶粒及沸石等无机硬性材料和聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PVC等有机硬性材料。大多数无机类滤料机械强度相对较好，比表面积较大，如活性炭为500～900m²/g、沸石为10.2～15.0m²/g、陶粒为3.1～4.2m²/g；但大部分无机滤料密度过大，如石英砂为2.5～2.7g/cm³、沸石为2.0～2.3g/cm³、陶粒为2.5～2.6g/cm³，造成工艺运行及反冲洗过程中能耗相对较大；有机滤料密度适中，如塑料填料为1.38g/cm³、纤维球为1.38g/cm³、鲍尔环为0.45～0.67g/cm³，是目前具有发展前途的滤料，但大部分有机滤料比表面积相对较小且价格昂贵，如鲍尔环为66～350m²/m³、阶梯环为63～108m²/M³、聚氯乙烯蜂窝状填料为99～236m²/m³，造成整个工艺效率降低及设备成本升高。

近来研发出了一种轻质多孔生物陶粒滤料，它是一种以黏土、炼钢厂炼钢赤泥为主要原料，添加某种造孔剂，经造粒成型、高温烧结，制备成表面粗糙、比表面积大、空隙率高、外表坚硬的陶粒。其形状为球形，粒径为4～6mm，表观密度为1.4～2.2g/cm³，比表面积为9.2m²/g，是现今研究及应用最普遍的生物滤料，其价格较高。

发明内容：

本发明的目的在于对现有技术的不足之处而提供一种曝气生物滤池处理污水的滤料，该滤料成本低，滤料密度适中，表面粗糙多孔，孔洞的孔径成梯度分布，颗粒浸泡于水中的抗冲击能力不会降低，且不含对人、微生物和生态环境有害的物质，污水处理效率高。

本发明的目的可以通过采用以下技术方案来实现：一种曝气生物滤池处理污水的滤料，所述滤料原料组成包括有粉煤灰60～75％、硅酸盐水泥10～20％、生石灰10～20％、石膏3～5％、脱脂铝粉0.06～0.08％。

所述的曝气生物滤池处理污水的滤料，所述的滤料颗粒粒径为4～12mm。

一种曝气生物滤池处理污水的滤料的制备方法，其制备步骤是：

1)制浆：先将硅酸盐水泥10～20％、生石灰10～20％、石膏3～5％混合，再将粉煤灰60～75％加入混合均匀，加水制浆，水料比为0.6～0.7；

2)搅拌：将步骤1制得的料浆搅拌30～40min后再加入脱脂铝粉0.06～0.08％搅拌30～40s：

3)浇注：在温度为25～70℃的条件下，在模中浇注料浆，静停2～3h；

4)切割成型；使用切割机将浇注体切割成边长为5～14mm的方块；

5)高压蒸养：在蒸压釜中12～13个大气压、温度为185～200℃，维持8h；

6)球磨。

所述的曝气生物滤池处理污水的滤料的制备方法，所述步骤还包括有：在步骤3之后为步骤5，在步骤5之后为以下步骤：

破碎筛分：将以上步骤制得粉煤灰加气混凝土块破碎，滚磨去棱角，筛分，使其粒度为4～12mm。

本发明成分分析结果：

粉煤灰加气混凝土颗粒表面经扫描电镜能谱图，见图1，显示粉煤灰加气混凝土颗粒所含主要化学元素质量百分比为：Ca为42.6％～53.2％；Si为15.3％～21％；Al为6.3％～6.4％；Fe为2.5％～4.6％；K为1.7％～2.1％；Mg为0.6％～0.7％。

验证本发明应用效能的技术方案：将粉煤灰加气混凝土砌块生产过程中的产品边角废块、粉煤灰加气混凝土砌块建筑物废弃物破碎成所需粒径颗粒，然后将其填装于柱式曝气生物滤池中，通入清水运行一段时间以清洗掉滤料表面的杂物，清洗完毕再进行室内挂膜及生活污水处理试验，确定最佳运行条件下污染物去除效果。