申请日2015.08.22
公开(公告)日2017.03.01
IPC分类号C04B38/06; C04B35/63
摘要
本发明公开一种可用于污水处理的微孔陶瓷，其特征在于由下列重量份的原料组成：二甲基亚砜30-42份、氧化镁5-10份、三氯甲烷10-18份、氧化铁5-10份、乙酰丙酮铈11-15份、氧化锑1-4份、氮化硅10-22份、碳酸钡2-5份、菱镁矿3-10份、二甲基苯胺5-8份、瓷石20-30份、石英粉1-8份、水铝石英2-5份、乙酰丙酮铝5-10份、聚炭硅烷1.5-2.5份、甲苯酚2-5份、硅灰石3-5份。该微孔陶瓷选用多种原料并进行合理配比，使其孔隙大小得以控制在较小的范围内，使最终生产出来的微孔陶瓷具有稳定、高效的过滤能力。同时，该方法选用的原料配置使得陶瓷在烧制过程中热量分布更为均匀，从而使得陶瓷上的孔隙分布更为均匀，保证了其过滤能力的稳定性。
权利要求书
1.一种可用于污水处理的微孔陶瓷，其特征在于，由下列重量份的原料组成：二甲基亚砜30份、氧化镁5份、三氯甲烷10份、氧化铁10份、乙酰丙酮铈13份、氧化锑1份、氮化硅16份、碳酸钡2份、菱镁矿8份、二甲基苯胺6份、瓷石20份、石英粉7份、水铝石英4份、乙酰丙酮铝7份、聚炭硅烷1.5份、甲苯酚2份、硅灰石4份。
说明书
一种可用于污水处理的微孔陶瓷
技术领域
本发明属于陶瓷材料制备技术领域，具体涉及一种可用于污水处理的微孔陶瓷。
背景技术
目前环境保护已经成为人类一个重要的课题，而水资源的保护更是重中之重。地球虽然有 70.8%的面积为水所覆盖，但淡水资源却极其有限，人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，仅占地球总水量的 0.26%，而且分布不均。
20 世纪 50 年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速，全球水资源状况迅速恶化，“水危机”日趋严重。一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大;另一方面，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。
全世界每天约有 200 吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪，每升废水会污染 8 升淡水。12世纪，世界人口增加了两倍，而人类用水增加了 5 倍。世界上许多国家正面临水资源危机：12 亿人用水短缺，30 亿人缺乏用水卫生设施。中国随着工业进步和社会发展，水污染的问题越来越严重。据环境部门监测，全国城镇至少有 1 亿 t/d 污水未经处理就直接排入水体中。全国七大水系中一半以上河段的水质受到污染，全国 1/3 的水体不适于鱼类生存，1/4 的水体不适于灌溉，9%的城市水域污染严重，5%的城镇水源不符合饮用水标准，4%的水源已不能饮用，南方城市总缺水量的 6%～7%是由于水源污染造成的。水体污染不仅影响工业生产及产品质量、腐蚀设备，而且还影响人民生活、危害人的健康、破坏生态。解决水质净化问题、提高水处理效率，已成燃眉之急。
现有的污水处理方法中，效果较好的有活性污泥法和生物膜法，活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物，该方法利用在其上栖息着以菌胶团为主的微生物群对有机物进行强力的吸附和氧化分解，而生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物进行有机污水处理的方法。但是目前这两种污水处理方法仍旧不够尽如人意，因为这两种方法在处理一些强酸、强碱性或者有剧烈毒性的污水时，由于污水对微生物的毒害作用，会使微生物大量死亡，从而导致其对水中污染物的分解处理功能严重丧失，为污水处理的后续步骤带来负担。
微孔陶瓷作为一种新型过滤材料正在逐步得到重视，微孔陶瓷的显微组织由很多大小分布均匀并相互连通的桥拱状开口通道构成。污水通过微孔陶瓷时，其中悬浊物质被隔离在过滤层的外表面或内表面上，可达到净化过滤目的。但是目前现有的微孔陶瓷应在污水处理领域的应用并不理想。因为现有的微孔陶瓷普遍存在孔隙大小不均匀的情况，其孔径往往分布在毫米级到微米级之间，由于现有的微孔陶瓷制备方法对其最终制成的陶瓷孔径难以控制，因此其过滤能力也很难得到保证。同时，由于原料的选择不同，微孔陶瓷的孔隙往往存在分布密度不均匀的情况，这也使其过滤能力严重受限。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种可用于污水处理的微孔陶瓷。该微孔陶瓷选用多种原料并进行合理配比，使其孔隙大小得以控制在较小的范围内，使最终生产出来的微孔陶瓷具有稳定、高效的过滤能力。同时，该方法选用的原料配置使得陶瓷在烧制过程中热量分布更为均匀，从而使得陶瓷上的孔隙分布更为均匀，保证了其过滤能力的稳定性。
本发明提供的微孔陶瓷由以下重量分数的原料组成：
二甲基亚砜30-42份、氧化镁5-10份、三氯甲烷10-18份、氧化铁5-10份、乙酰丙酮铈11-15份、氧化锑1-4份、氮化硅10-22份、碳酸钡2-5份、菱镁矿3-10份、二甲基苯胺5-8份、瓷石20-30份、石英粉1-8份、水铝石英2-5份、乙酰丙酮铝5-10份、聚炭硅烷1.5-2.5份、甲苯酚2-5份、硅灰石3-5份。
本发明的有益效果是：本发明所提出的微孔陶瓷克服了现有微孔陶瓷生产技术的缺陷，通过二甲基亚砜、碳酸钡、二甲基苯胺和石英粉的配比调整，即可稳定控制最终生产出来的陶瓷孔隙大小，从而可以针对不同污水处理需求进行相应的调整。通过硅灰石、氧化镁、氧化锑的引入，使得陶瓷在烧制的过程中，热量可以迅速分散至陶瓷整体各个部分，从而陶瓷中各个部分的孔隙为近乎同步形成，避免了由于热量分散不均导致的孔隙分布不均的问题。本发明提出的微孔陶瓷过滤效果好，使用周期长，废料可以重新回收再利用，具有非常好的环保价值和市场价值。