申请日2014.12.08
公开(公告)日2015.04.01
IPC分类号B01D39/14; B01J20/24; C02F1/58; B01J20/30; C02F1/28; B01J20/28
摘要
本发明是一种用于污水处理的滤料，由腐植酸、粘土和鹿沼土混合烧结而成，烧结时还可以加入氢氧化钠作为调节剂，本发明以鹿沼土为主要原料，可实现悬浮物和磷的同步强化去除，该滤料具有比表面积大和对磷元素的吸附去除能力强的特点，对污水中悬浮物和磷元素的同步去除有着重要意义，本发明的制备方法操作简单方便，经运行试验表明，所制备的滤料在保证对污水厂二级处理出水中的浊度去除效果的同时，具有良好的总磷去除性能，出水水质满足我国GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准的A标准要求。
摘要附图
权利要求书
1.一种用于污水处理的滤料，其特征在于，以质量比腐植酸:粘土:鹿沼 土=(1-2)：5：10取原料，混合烧结而成。
2.根据权利要求1所述用于污水处理的滤料，其特征在于，混合时加入 与腐植酸质量比为1:10的氢氧化钠作为调节剂。
3.一种制备权利要求1所述用于污水处理的滤料的方法，其特征在于， 包括如下步骤：
1)将鹿沼土与粘土分别在120℃下烘干研成粉末，之后按照质量比2:1 混合均匀得混合物;
2)按照腐植酸:粘土:鹿沼土=(1-2)：5：10的质量比，向步骤1)所得 混合物中加入腐植酸;
3)向步骤2)所得混合物料中加入去离子水并混合均匀，控制混合物料 的含水率在70%±5%;
4)将步骤3)所得物料进行成形处理，平均粒径控制在5-10mm之间;
5)将成形后的物料在700-800℃条件下进行烧结，之后在马弗炉中自然 降温至(200±10)℃，得到烧结好的混合物料;
6)将步骤5)所得烧结好的混合物料进行破碎处理，得等效粒径在1-2mm 之间的具有不规则外形的成品滤料。
4.根据权利要求3所述制备用于污水处理的滤料的方法，其特征在于， 所述鹿沼土与粘土烘干后研成粉末后，均通过100目筛分设备去除平均直径 在0.15mm以上的部分，之后再进行混合。
5.根据权利要求3所述制备用于污水处理的滤料的方法，其特征在于， 所述步骤2)中，将所述腐植酸按照质量比1:10的比例加入质量浓度1%的 氢氧化钠溶液中混合均匀得混合液，然后将该混合液加入至步骤1)所得混 合物中。
6.根据权利要求3所述制备用于污水处理的滤料的方法，其特征在于， 所述步骤4)中的成形处理步骤为：将配好的物料搅拌均匀，放入成型机内 挤压成型并切割，然后在盘式造粒机中造粒得到球形颗粒状生料陶粒，控制 粒径为5-10mm。
7.根据权利要求3所述制备用于污水处理的滤料的方法，其特征在于， 所述步骤5)中烧结温度条件为：由室温在10-20min内升至设定温度 700-800℃，而后在设定温度下持续烧结120-160min。
说明书
一种用于污水处理的滤料及其制备方法
技术领域
本发明属于污水深度处理技术领域，特别涉及一种用于污水处理的滤料 及其制备方法。
背景技术
随着水资源短缺问题的日益突出和污水再生利用技术的不断发展，过滤 在污水深度处理与回用中的应用也日益广泛。国内常用的滤料主要有石英砂、 砾石和无烟煤等。石英砂和砾石表面光滑，生物膜附着力差，主要依赖机械 截留作用去除污水中的悬浮物，功能相对单一。以无烟煤为代表的生物活性 炭滤池在保障浊度去除效果的同时，强化了过滤工艺对有机物的生物降解功 能，但对营养元素的去除效果仍较差。目前，我国水环境富营养化问题十分 严重。生活污水和工业废水中营养盐的超负荷排放已经成为引起水体富营养 化的主要原因。因此，对现有污水厂二级处理出水进行深度处理使其中的营 养盐含量满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A 标准甚至更低的水平，对改善我国整体的水环境质量有着重要意义。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于污水处 理的滤料及其制备方法，以鹿沼土为主要原料，可实现悬浮物和磷的同步强 化去除，该滤料具有比表面积大和对磷元素的吸附去除能力强的特点，对污 水中悬浮物和磷元素的同步去除有着重要意义。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于污水处理的滤料，以质量比腐植酸:粘土:鹿沼土=(1-2)：5： 10取原料，混合烧结而成。
进一步，在混合时可以加入与腐植酸质量比为1:10的氢氧化钠作为调节 剂。
本发明还提供了一种制备所述用于污水处理的滤料的方法，包括如下步 骤：
1)将鹿沼土与粘土分别在120℃下烘干研成粉末，之后按照质量比2:1 混合均匀得混合物;
2)按照腐植酸:粘土:鹿沼土=(1-2)：5：10的质量比，向步骤1)所得 混合物中加入腐植酸;
3)向步骤2)所得混合物料中加入去离子水并混合均匀，控制混合物料 的含水率在70%±5%;
4)将步骤3)所得物料进行成形处理，平均粒径控制在5-10mm之间;
5)将成形后的物料在700-800℃条件下进行烧结，之后在马弗炉中自然 降温至(200±10)℃，得到烧结好的混合物料;
6)将步骤5)所得烧结好的混合物料进行破碎处理，得等效粒径在1-2mm 之间的具有不规则外形的成品滤料。
优选地，所述鹿沼土与粘土烘干后研成粉末后，均通过100目筛分设备 去除平均直径在0.15mm以上的部分，之后再进行混合。
优选地，所述步骤2)中，将所述腐植酸按照质量比1:10的比例加入质 量浓度1%的氢氧化钠溶液中混合均匀得混合液，然后将该混合液加入至步 骤1)所得混合物中。
优选地，所述步骤4)将配好的物料搅拌均匀，放入成型机内挤压成型并 切割，然后在盘式造粒机中造粒得到球形颗粒状生料陶粒，控制粒径为5-10 mm。
优选地，所述步骤5)中烧结温度条件为：由室温在10-20min内升至设 定温度700-800℃，而后在设定温度下持续烧结120-160min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)滤料制备过程中引入了腐植酸和调节剂氢氧化钠。由于腐殖酸的分 子量大、碳链长，烧结后会在滤料内部形成丰富的孔道结构，增加滤料的比 表面积，但孔道的连通性较差;经过探索发现加入氢氧化钠后，有助于腐植 酸分子链伸展，烧结后能形成大量的连通孔，增加污染物的传质速率和有效 提升了滤料与污染物间的接触面积及其对磷的吸附去除能力。
(2)鹿沼土中含有大量铝、钙、镁、铁和锰等金属元素，可通过化学键 的形成将污水中的磷元素高效去除。本发明充分利用鹿沼土的组成特点，将 其应用于滤料的制备中，对鹿沼土的资源化利用以及污水中磷元素的同步去 除有着重要意义。
(3)除了悬浮物外，现有滤料包括石英砂、砾石、无烟煤以及活性炭对 污水中的磷去除性能十分有限，本发明提出的新型滤料有效拓展了滤池的使 用功能，在达到相同去除效果的条件下可有效缩短污水处理流程。
(4)与传统的生物除磷技术不同，本发明提出的新型滤料对污水中磷元 素的去除主要依靠化学和物理吸附过程进行的，在除磷能力和除磷效果的稳 定性上均优于现有的生物除磷技术。
综上，本发明的制备方法操作简单方便，经运行试验表明，所制备的滤 料在保证对污水厂二级处理出水中的浊度去除效果的同时，具有良好的总磷 去除性能，出水水质满足我国GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放 标准》一级标准的A标准要求。