申请日2012.05.18
公开(公告)日2012.09.12
IPC分类号C02F3/00
摘要
本发明公开了一种用于污水处理的多功能悬浮载体及其制备方法，属于水、废水、污水或污泥的处理设备使用的材料，特别是水、废水或污水的生物处理所使用的微生物的悬浮载体。该用于污水处理的多功能悬浮载体，其特征在于：是以生产聚合氯化铝的废渣、生石灰、粉煤灰、粘结剂为原料，经混合、熟化、烘干、造粒、焙烧、粉碎各步骤后得到的目标物。本发明的产品的原料为成本低廉的工业废弃物，有利于废弃物的资源化利用。产品主要成分为硅铝酸盐，在水中呈中性有利于微生物附着增殖，可将生物代谢后产生的磷以磷酸盐的形式固着在载体表面，吸附磷酸盐后呈污泥状沉降于处理器底部，通过定期抽取部分污泥更新载体，可保持微生物始终处于高活性状态。
权利要求书
1.一种用于污水处理的多功能悬浮载体，其特征在于：是以生产 聚合氯化铝的废渣、生石灰、粉煤灰、粘结剂为原料，经混合、熟化、 烘干、造粒、焙烧、粉碎各步骤后得到的目标物，其中各原料的重量 份数比为：
生产聚合氯化铝的废渣：100、生石灰：2～6、粉煤灰：30～60、 粘结剂：20～50;
所述的生产聚合氯化铝的废渣是以高岭土或铝矾土为原料，采用盐 酸浸出工艺生产聚合氯化铝的工序中产生的废渣，其含水重量百分比 在20～60%，
所述的粉煤灰为以煤炭为燃料的火力发电厂在生产过程中产生的 烟道灰，
所述的粘结剂为以陶土、高岭土、或水玻璃与滑石粉的组合物为主 料制成的含水重量百分比为40-70%的浆状物。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的多功能悬浮载体， 其特征在于：所述的水玻璃采用模数为2.5～3.3之间，重量百分比浓 度为10～30%的泡花碱溶液。
3.权利要求1所述的用于污水处理的多功能悬浮载体的制备方 法，其特征在于：包括下述步骤：
(1).取生产聚合氯化铝的废渣100重量份、生石灰2～6的重量 份装入水泥搅拌机混合10～30分钟，
(2).混合后的物料堆积熟化8～24小时，
(3).将熟化后的物料加入旋转烘干机于110～130℃烘干，
(4).将烘干的物料配入30～60重量份的粉煤灰，加入球磨机进 行研磨。
(5).将研磨好的粉料加入混合机，加入20～50重量份的粘结剂， 搅拌均匀，造粒后晾干12～24小时;
(6).将已造好粒的材料装入炉具中，加热至200±10℃，并保 温1～2小时，然后在6～7小时内升温至600±10℃、保温2～3小时， 升温至900-1000℃，焙烧2～3小时后自然降温至室温;
(7).上面物料可以直接用于生物载体;或经过粉碎机粉碎至 0.02mm以下的粒径的颗粒。
说明书
一种用于污水处理的多功能悬浮载体及其制备方法
技术领域
本发明属于水、废水、污水或污泥的处理设备使用的材料，特别 是水、废水或污水的生物处理所使用的微生物的悬浮载体。
背景技术
生物工程处理生活污水常用的处理方法之一是通过生物载体将微 生物固载到生物处理器中，利用微生物将水中的有机物及富营养成分 代谢掉。按照其工艺设计有SBR法、AB法、流化床法、接触氧化法、 移动床生物膜法。其中移动床生物膜工艺(简称MBBR)是目前处理 社区生活污水中比较先进的方法。
MBBR工艺原理是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提 高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率，其核 心技术是悬浮载体。目前国内外用于MBBR的悬浮载体种类繁多，一 般多以塑料或复合材料制成具有一定形状的悬浮物，如环柱状、阶梯 状、片状或空心球状等。这类载体一般体积较大，比表面积较小，其 有效比表面积一般在44～270m2/m3之间。另外由于大部分是塑料制品， 生物适应性较差，导致生物膜挂膜周期长，常温需要15～90天。当生 物膜生长到一定程度，载体内腔被填满，球体由于过重而沉降于底部， 活性明显降低。该类载体功能比较单一，一般不具有化学吸附作用。 由于是合成材料制品，一般成本较高，投入反应器中在一段时间之后， 活性降低，不易更换。因此，研究开发一种廉价易得、便于更换的载 体材料是这类污水处理工艺所面临的课题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种廉价易得、便于更换的用于污水处理的 多功能悬浮载体，本发明的另一个目的是提供该用于污水处理的多功 能悬浮载体的制备方法。
本发明的技术方案为，一种用于污水处理的多功能悬浮载体，其 特征在于：是以生产聚合氯化铝的废渣、生石灰、粉煤灰、粘结剂为 原料，经混合、熟化、烘干、造粒、焙烧、粉碎各步骤后得到的目标 物，其中各原料的重量份数比为：
生产聚合氯化铝的废渣：100、生石灰：2～6、粉煤灰：30～60、 粘结剂：20～50;
所述的生产聚合氯化铝的废渣是以高岭土或铝矾土为原料，采用盐 酸浸出工艺生产聚合氯化铝的工序中产生的废渣，其含水重量百分比 在20～60%，
所述的粉煤灰为以煤炭为燃料的火力发电厂在生产过程中产生的 烟道灰，
所述的粘结剂为以陶土、高岭土、或水玻璃与滑石粉的组合物为 主料制成的含水重量百分比为40-70%的浆状物。
所述的水玻璃采用模数为2.5～3.3之间，重量百分比浓度为 10～30%的泡花碱溶液。
用于污水处理的多功能悬浮载体的制备方法，其特征在于：包括 下述步骤：
(1).取生产聚合氯化铝的废渣100重量份、生石灰2～6的重量份 装入水泥搅拌机混合10～30分钟，
(2).混合后的物料堆积熟化8～24小时，
(3).将熟化后的物料加入旋转烘干机于110～130℃烘干，
(4).将烘干的物料配入30～60重量份的粉煤灰，加入球磨机进行 研磨。
(5).将研磨好的粉料加入混合机，加入20～50重量份的粘结剂， 搅拌均匀，造粒后晾干12～24小时;
(6).将已造好粒的材料装入炉具中，加热至200±10℃，并保温 1～2小时，然后在6～7小时内升温至600±10℃、保温2～3小时，升 温至900-1000℃，焙烧2～3小时后自然降温至室温;
(7).上面物料可以直接用于生物载体;或经过粉碎机粉碎至 0.02mm以下的粒径的颗粒。
本发明所得到的产品可以用于MBBR生活污水处理设备作载体 材料，由于其自身的特点具有如下优势：
(1).产品主要原料来自于聚合氯化铝和电厂生产过程的废弃物， 为废弃物的资源化再利用开辟了一条新途径。
(2).产品原料来源广，成本低廉，具有市场竞争优势。
(3).产品为类陶瓷材料，水中PH呈中性，有利于微生物的附着、 驯化和繁值。
(4).在污水处理过程中，产品以微粒状态分散于水中，有利于微 生物的与污水的充分接触，提高污水治理效果。
(5).产品主要成分为硅铝酸盐，具有将生物代谢后产生的磷以磷 酸盐的形式固着在载体表面，通过定期抽吸污泥将磷酸盐抽出，作为 农用肥料进一步达到废物利用的目的。
(6).产品呈微粒状，吸附磷酸盐后呈污泥状沉降于处理器底部， 便于通过定期抽取部分污泥更新载体，以保持微生物始终处于高活性 状态。
本发明的有益效果是产品的原料为成本低廉的工业废弃物，有利 于废弃物的资源化利用。产品在水中呈中性有利于微生物附着增殖， 产品主要成分为硅铝酸盐，具有将生物代谢后产生的磷以磷酸盐的形 式固着在载体表面，吸附磷酸盐后呈污泥状沉降于处理器底部，便于 通过定期抽取部分污泥更新载体，以保持微生物始终处于高活性状态。 污泥可作为农用肥料。
具体实施方式
本发明的具体实施方式是：
实施例1，(1)将生产聚合氯化铝的废渣，其水分含量32.3%， 100Kg、生石灰3Kg，装入水泥搅拌机混合30分钟。(2)混合后的物料 堆积熟化16小时。(3)将物料加入旋转烘干机于110～130℃烘干。(4) 将物料加入球磨机并配入粉煤灰45Kg进行研磨。(5)并将研磨好的粉 料加入混合机，加入10%的水玻璃溶液40Kg与10Kg的滑石粉混合物 作为粘结剂，搅拌均匀，造粒后晾干12～24小时;(6)将已造好粒的材 料装入炉具中，加热至200℃，并保温1小时，然后在6～7小时内升 温至600℃、保温2小时，升温至900-1000℃，焙烧2小时后自然降 温至室温;(7)经过粉碎机粉碎筛分至0.02mm以下的粒径，得到多功 能陶瓷粉末载体，用于MBBR污水处理。其使用方法是：(1)在内径 为300mm及高度为1500mm的MBBR有机玻璃模拟反应器内，加入 玻璃柱容积20～30%的多功能陶瓷粉末载体，并按照5g/L加入预先驯 化好的活性污泥;(2)通入事先调好pH=7～8的生活废水浸过柱中载体， 于闷曝条件下进行微生物固定化挂膜;(3)从第二天起每天更换1/5柱 中废水进挂膜养生;(4)养生20天后，微生物挂膜过程完成，顺流式 加入COD为1100mg/L、氨氮为300mg/L、磷为5mg/L、pH=6～9的 模拟污水;(5)启动曝气装置进行接触氧化反应，污水经过16小时生 化处理，出水指标COD小于50mg/L，氨氮小于8mg/L，磷小于0.5mg/L， 达到国家GB8978-1996一级排放标准。
实施例2，将陶土15Kg、水35Kg磨浆代替实施例1中的粘结剂， 其他操作相同，得到的多功能陶瓷粉末载体用于MBBR污水处理。试 验操作同实施例1。污水经过16小时生化处理，出水指标COD小于 50mg/L，氨氮小于8mg/L，磷小于0.5mg/L，达到国家GB8978-1996 一级排放标准。
实施例3，将高岭土15Kg、水35Kg磨浆代替实施例1中的粘结 剂，其他操作相同，得到的多功能陶瓷粉末载体用于MBBR污水处理。 试验操作同实施例1。污水经过16小时生化处理，出水指标COD小 于50mg/L，氨氮小于8mg/L，磷小于0.5mg/L，达到国家GB8978- 1996一级排放标准。