申请日2014.11.21
公开(公告)日2015.04.01
IPC分类号C02F3/00; C04B33/22; C04B33/132
摘要
本发明涉及一种用于污水处理的粘土载体及其制备方法，其特征在于：由铸造废砂、黄土、下水淤泥按质量百分比配置，通过原料混合、碾压、熟化、成型、干燥、烧结、筛选制得成品，其中物料质量百分比为：铸造废砂为55～65%，黄土为30～40%，下水淤泥为4～6%。其方法是通过熟化阶段、成型阶段、干燥阶段、烧结阶段的工艺制造所得。本发明采用铸造废砂、下水淤泥等污染物进行回收循环利用，产品的主要成分为硅酸盐，在水中呈中性有利于微生物附着增值。本发明的原料简单易得，工艺标准容易控制。
1.一种用于污水处理的粘土载体，其特征在于：由铸造废砂、黄土、下水淤泥按质量百分比 配置，通过原料混合、碾压、熟化、成型、干燥、烧结、筛选制得成品，其中物料质量百分 比为：
铸造废砂 55～65%
黄土 30～40%
下水淤泥 4～6%。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的粘土载体，其特征在于：所述的物料质量百分 比为铸造废砂60%、黄土35%，下水淤泥5%。
3.用于制备权利要求1或2所述的一种用于污水处理的粘土载体的制备方法，其特征在于： 制备方法如下：
a.熟化阶段
将铸造废砂、黄土、下水淤泥按照一定比例进行混合，将混合物在辊式粉碎机内进行碾压成 小颗粒，将小颗粒进行喷雾处理使混合物的水分含量占总重量的10%～20%，熟化24小时;
b.成型阶段
熟化后将混合物进行挤塑、成型、切割工艺，根据使用目的不同制作成所需的大小与形状;
c.干燥阶段
成型后的粘土载体在20℃～100℃条件下，保持水分含量在1～5%，干燥0～24小时;
d.烧结阶段
干燥后将其缓慢加温2～11个小时至600～1100℃，烧结3～24个小时,烧结完成后进行筛选， 即可。
4.根据权利要求3所述的一种用于污水处理的粘土载体的制备方法，其特征在于：所述的制 备方法在干燥阶段、烧结阶段产生臭味，所述臭味通过除臭设备利用生物降解方法清除。
5.根据权利要求3所述的一种用于污水处理的粘土载体的制备方法，其特征在于：成型过程 中根据用途可采用压榨成型、挤塑成型或环形成型方法。
6.根据权利要求3所述的一种用于污水处理的粘土载体的制备方法，其特征在于：所述干燥 阶段所使用的热量是烧结过程结束后的余热。
7.根据权利要求3所述的一种用于污水处理的粘土载体的制备方法，其特征在于：所述熟化 阶段小颗粒进行喷雾处理后混合物的水分含量占总重量的15%。
8.根据权利要求3所述的一种用于污水处理的粘土载体的制备方法，其特征在于：所述干燥 阶段的温度为50℃，干燥时间为24小时。
9.根据权利要求3所述的一种用于污水处理的粘土载体的制备方法，其特征在于：所述烧结 阶段缓慢加温的时间为9个小时，烧结温度为900℃，烧结时间为9个小时。
说明书
一种用于污水处理的粘土载体及其制备方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种用于污水处理的粘土载体及其制备方法。
背景技术
随着水资源的减少，污水处理越来越受到重视。现代的污水处理大多采用生物方法，利 用微生物的分解能力将污水中的有机成分降解，净化水体。利用微生物处理污水就需要将微 生物附着于载体之上，将载体置于污水中，可以长期有效的利用微生物。早期用于污水处理 的微生物载体大多数为海藻酸钠、卡拉胶、聚乙烯醇等凝胶，由于这类物质的生化稳定差， 机械强度低以及成本较高，工业化应用受到一定的限制。随后，人们开始研究性能良好的陶 粒载体来取代它，然而，普通的陶粒载体仅靠粗糙表面的挂膜作用和物理吸附作用与微生物 进行结合，其作用力较弱，耐冲击力性能差，生物膜易在反冲洗过程中脱落，从而影响了它 的使用寿命和处理效果。
现有的微生物载体有些是利用天然岩、人造塑胶所组成，表面面积小且无孔隙的微生物 载体。不仅如此，载体与微生物间的亲和作用小，附着在上面的微生物会发生脱落的缺点、 由于经常发生脱落，微生物培养所需时间上的缺点。形成微生物载体所需时间长，培养出的 微生物容易发生脱落导致污水处理效率低、处理后的水容易再次恶化等诸多缺陷。
专利号为CN201210156358.4的发明专利公布了一种用于污水处理的多功能悬浮载体及 其制备方法，其载体是以生产聚合氯化铝的废渣、生石灰、粉煤灰、粘接剂为原料，经混合、 熟化、烘干、造粒、焙烧、粉碎各步骤后得到的。由于现今污水处理的工程量非常大，尤其 是城市生活污水，虽然该专利提供了一种通过较为廉价易得的原料生产载体，但载体的需求 量也是非常庞大，故能够控制微生物载体的质量及其价格，在污水处理中显得尤为重要。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种廉价易得，质量易控， 能够达到标准的用于污水处理的粘土载体及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种用于污水处理的粘土载体，其特征 在于：由铸造废砂、黄土、下水淤泥按质量百分比配置，通过原料混合、碾压、熟化、成型、 干燥、烧结、筛选制得成品，其中物料质量百分比为：铸造废砂为55～65%，黄土为30～40%， 下水淤泥为4～6%。
目前最佳配比值，所述的物料质量百分比为铸造废砂60%、黄土35%，下水淤泥5%。
生产上述粘土载体的具体制备方法如下：
a.熟化阶段
将铸造废砂、黄土、下水淤泥按照一定比例进行混合，将混合物在辊式粉碎机内进行碾 压成小颗粒，将小颗粒进行喷雾处理使混合物的水分含量占总重量的10%～20%，优选的占比 为15%，水分含量调节后将混合物进行24小时熟化。进行喷雾时为了使水分调节的效果更理 想建议均匀喷洒在混合物的顶层。经过熟化阶段后水分会均匀的渗透到各部分，这样在成型 过程中可以维持粘土载体所需的形状，干燥、烧结过程产部不会发生破裂的同时内部可以确 保一定的孔隙率。
b.成型阶段
熟化后根据使用目的不同制作成所需的大小与形状，熟化后将混合物进行挤塑、成型、 切割工艺，根据使用目的不同制作成所需的大小与形状;成型过程中可根据用途可采用压榨 成型、挤塑成型、环形成型等方法。
c.干燥阶段
成型后的粘土载体在20℃～100℃条件下，保持水分含量在1～5%，干燥0～24小时。为了 极力降低生产成本，同时满足国家节能政策的规定，所使用的热量是烧结过程结束后的余热。 d.烧结阶段
干燥后将其缓慢加温至600～1100℃，烧结3～24个小时;使表面密度、孔隙率、耐化学 药品性能、压缩强度等物理性能有所提高。如果急剧升温时粘土载体会出现裂纹，这是造成 次品出现的主要原因。生产中所述烧结阶段缓慢加温的时间为2～11个小时。优选的所述烧结 阶段的烧结温度为900℃。烧结过后进行筛选，即可得到所需载体。
在生产过程中，所述的制备方法在干燥阶段、烧结阶段产生臭味，所述臭味可通过除臭 设备利用生物降解方法清除。
工艺参数
本发明的微生物载体是通过采用铸造废砂、黄土、下水淤泥加工而成的，原料简单易得， 工艺步骤容易控制，从而制得的载体能够达到质量标准。