[发明专利]一种沸石和粉煤灰废水处理复合填料及制备方法

说明书

技术领域

本发明是一种应用于废水处理脱氮和除碳的复合填料， 主要是由沸石、粉煤灰和固化剂组成的非烧结多孔球形沸石 陶粒型的复合填料。具体说涉及一种沸石和粉煤灰废水处理 复合填料。

技术背景

生物膜法废水处理技术是通过生物接触氧化废水中的有 机物、氨氮和反硝化硝态氮，为现今废水处理的主要方法。 给微生物提供载体的填料是生物膜法废水处理的关键组成部 分。废水处理填料有多种组成及形态，主要分为软性填料、 半软性填料及硬性填料。

软性填料易纠结，使用一段时间后会降低废水处理效率； 尽管半软性填料结合了软性填料及硬性填料的优点，其废水 处理应用主要在二级生物处理方面，在废水深度处理方面效 率不高；硬性填料包括陶瓷型、玻璃型或淤泥材质，多数硬 性填料有效使用时间长，但挂膜慢、容易堵塞、反洗频繁和 废水处理脱氮效率不高。

沸石是具有四面体骨架结构的多孔性含水硅铝酸盐晶 体，有较好的吸附和离子交换性能，能有效地去除废水中无 机和有机污染物，同时具有较高的化学和物理稳定性，且原 料廉价易得，在水处理领域中已受到广泛关注。一直以来， 沸石在废水处理中的应用主要是作为固定床反应器的填料， 只限于沸石的吸附和离子交换作用，吸附饱和后用食盐水洗 脱使之再生。这种单一的沸石填料不能从根本上将污染物除 去，只能起到浓缩的作用，且再生沸石容易造成资源的浪费。

生物沸石技术是近年来引起人们重视的一种生物物化相 结合的新技术，以颗粒沸石作为生物载体填料，利用微生物 的生化特性和沸石的离子交换作用，实现废水中有机和无机 污染物的去除。生物沸石的出现为沸石在水处理中的应用开 辟了新的途径，但沸石的颗粒形状也为这一技术带来了困难。 目前所使用的沸石外观形状不规则，机械强度差，在运行过 程中势必会引起不同程度的破损而丧失其性能，直接后果会 导致出水水质扰动。此外空隙率低，水流阻力大，易引起堵 塞。因此寻求改善沸石性能的工艺和方法、优化其各项理化 指标与性能参数有着重要的意义。

本发明中粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山 灰质混合材料，主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化 二铁、氧化钙和未燃尽碳，具有大的表面积和吸附水中有机 物的能力。粉煤灰的综合利用、变废为宝、变害为利已成为 我国经济建设中一项重要的技术经济政策。因此，本发明通 多次实践表明：沸石、粉煤灰和固化剂组成的非烧结复合填 料具有与微生物结合的亲和性和牢固性，沸石离子吸附的氨 离子和粉煤灰吸附的有机物为微生物的生长提供了极大的营 养，从而从根本上改变了微生物的生长条件，是解决我国热 电生产环境污染与资源缺乏之间矛盾的重要手段。作为环保 材料，可以有效去除水中有机和无机污染物。

发明内容

本发明的基本原理主要涉及生物膜法废水处理，通过给 微生物提供载体，使载体沸石和粉煤灰离子交换、吸附废水 中的氨氮、硝态氮和有机物，从而去除废水中氮和有机物。

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种 与微生物结合的亲和性和牢固性好、强度高的沸石和粉煤灰 废水处理复合填料，有效地去除废水中无机和有机污染物。 其制备工艺简单，无污染，所用原材料价格低廉，同时为沸 石和粉煤灰的利用开辟了新的途径。