[发明专利]水处理用陶粒滤料的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供一种水处理用陶粒滤料的制备方法，属于废水净化处理材料及环境材料制备技术领域。

背景技术

长期以来，我国污水处理工艺中的滤池滤料主要采用砂、石、焦炭、矿渣、无烟煤等不规则填料以及塑料材质的蜂窝填料、波纹填料和纤维填料等。这些填料或滤料都不同程度地存在缺陷，如不规则滤料水流阻力大、容易堵塞、反冲洗困难；塑料滤料挂膜性能差，易老化等。近年来兴起的曝气生物滤池所用的陶粒滤料，主要采用自然资源粘土烧制而成，这将消耗大量的粘土资源，成本高。谢襄漓等人用广西平果铝业公司拜耳法赤泥、碎玻璃、自然资源膨润土、淀粉等进行了制备水处理陶粒滤料的试验研究，该法的缺陷是需要耗费自然资源膨润土和淀粉，成本高。作者曾分别用山东铝厂拜耳法赤泥为主要原料和淄博孝妇河黄土崖段河道底泥为主要原料进行制备水处理陶粒滤料的试验研究，结果表明：用山东铝厂拜耳法赤泥为主要原料、只掺加少量淄博孝妇河黄土崖段河道底泥和粉煤灰制备水处理陶粒滤料，所制备的陶粒虽然可以达标，但还存在陶粒密度大，显气孔率少、气孔孔径小的问题，这可能一是拜耳法赤泥加量过大，二是造孔剂加量不够而引起，若将上述陶粒用于废水处理，不仅会增加水处理过程的水头损失，而且吸附有机大分子污染物等的效果也不好；用淄博孝妇河黄土崖段河道底泥为主要原料，只掺加少量的粉煤灰、山东铝厂拜耳法赤泥及造孔剂，则可以制备出开口孔多、孔径大、密度小、且各项指标满足《水处理用人工陶粒滤料》产品标准的陶粒，但不能同时解决淄博市山东铝厂拜耳法赤泥大量堆积的问题。迄今为止，用拜耳法赤泥和有机质含量、粘土类含量较高的河道底泥为主要原料，两者等量添加或基本等量添加，然后掺加少量煤粉等造孔剂混合制备水处理陶粒滤料未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、利用山东铝厂固体废弃物拜耳法赤泥和导致河床升高、且有机物和可塑性较高的山东省淄博市孝妇河黄土崖段河道底泥为主要原料的水处理用陶粒滤料的制备方法。其技术方案为：

水处理用陶粒滤料的制备方法，(1)将山东铝厂拜耳法赤泥粉、山东省淄博市孝妇河黄土崖段河道底泥粉、煤矸石粉、造孔剂以40～50∶40～50∶0～5∶5-10的质量比混合，形成混合料；(2)将混合料加入圆盘造粒机中，另加入混合料质量为20～25％的水造粒，制成的球形颗粒；(3)将球形颗粒干燥后，烧制、冷却，得陶粒滤料。

所述的水处理用陶粒滤料的制备方法，步骤(1)中，拜耳法赤泥粉采用山东铝厂排放的拜耳法赤泥研磨过120目筛而成，河道底泥粉采用山东省淄博市孝妇河黄土崖段河道底泥研磨过120目筛而成，拜耳法赤泥、河道底泥的主要化学成分的质量百分比为：

所述的水处理用陶粒滤料的制备方法，步骤(1)中，煤矸石粉过120目，的主要化学成分的质量百分比为：

所述的水处理用陶粒滤料的制备方法，步骤(1)中，造孔剂是煤粉、碳酸钙粉、碳酸氢钠粉三种组合，其中煤粉粒径为1～3mm，三者的质量比是40～60∶25～40∶14～20。

所述的水处理用陶粒滤料的制备方法，步骤(1)中，河道底泥中粘土质量百分比含量65～70％，水生植物及藻类的质量百分比含量9～10％。

所述的水处理用陶粒滤料的制备方法，步骤(3)中，将球形颗粒先在干燥箱中100℃干燥后煅烧，煅烧制度为0℃～600℃，升温速率控制在25～30℃/min，当温度到达600℃时恒温10～20分钟，然后600℃～900℃升温速率控制在5～10℃/min，当到达900℃时恒温10～15分钟，900℃～1115℃左右升温速率控制在5～10℃/min，当到达1115℃左右时恒温20～25分钟，关掉电源，让其自然冷却或稍开炉门让其自然冷却。

本发明与现有球形陶粒滤料比较，具有以下优点：

1、本发明所用的拜耳法赤泥磨细加水后粘度高，易于形成柔韧光滑的料球，而且拜耳法赤泥中含有大量的三氧化二铁，在高温焙烧的条件下可以与碳发生化学反应，生成二氧化碳等气体，使制备的陶粒形成较多的气孔，增加吸附面积，以便应用于废水处理。

2、与粘土等其它材料制备的滤料相比较，在孔隙率相同时，用拜耳法赤泥制备的陶粒滤料抗压强度高，因此更加耐用。

3、拜耳法赤泥耐火低于普通粘土，熔点较低，孔隙形成速度快，因此烧成温度低而且物料在烧结窑内的停留时间较短，产品耗能少，产量高。