申请日2017.12.18
公开(公告)日2018.05.29
IPC分类号C04B38/06; C04B38/00; C04B35/14; C04B35/636; C04B35/634; C02F3/00
摘要
本发明属于水处理用载体技术领域，具体涉及一种水处理用蜂窝陶瓷及其制备方法。该水处理用蜂窝陶瓷由以下重量百分比的原料制成：骨架材料60‑90%、造孔剂4‑30%、粘结剂5‑30%和润滑剂1‑10%。该陶瓷具有强度高、比表面积大、孔率大、化学性能稳定的优良特性。
权利要求书
1.一种水处理用蜂窝陶瓷，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：骨架材料60-90%、造孔剂4-30%、粘结剂5-30%和润滑剂1-10%。
2.根据权利要求1所述的水处理用蜂窝陶瓷，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：骨架材料65-75%、造孔剂10-15%、粘结剂13-21%和润滑剂1-5%。
3.根据权利要求1或2所述的水处理用蜂窝陶瓷，其特征在于：骨架材料为石英砂，造孔剂为炭粉、石墨粉、淀粉中的一种或多种，粘结剂为淀粉、麦芽糖浆、桐油、纤维素、聚乙烯醇、水中的一种或多种，润滑剂为油酸、液体石蜡、植物油中的一种或多种。
4.权利要求1所述水处理用蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按比例取各种原料;
2)分别将骨架材料、造孔剂粉碎，然后混合进行混捏，干混，之后加入粘结剂和润滑剂捏合;
3)将步骤2)捏合好的糊料密封后陈腐，陈腐之后的糊料混炼，混炼好的泥料按不同规格的蜂窝模具挤出，挤出的湿料焙烧，冷却出料后加工成需要的规格。
5.如权利要求4所述水处理用蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤2)混捏时采用混捏锅，干混至少30min;捏合时至少1h。
6.如权利要求4所述水处理用蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中粉碎时将骨架材料粉碎至200目以下，造孔剂粉碎至300目以下。
7.如权利要求4所述水处理用蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤3)陈腐时间为2-3天，混炼时2-3次，挤出的湿料焙烧前晾2-3天;焙烧温度为750-900℃，焙烧时间为3-5h。
说明书
一种水处理用蜂窝陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明属于水 处理用载体技术领域，具体涉及一种水处理用蜂窝陶瓷及其制备方法。
背景技术
随着工业、水产养殖等多种行业的迅速发展，各行业产生的污水成分已愈来愈复杂，对如何安全、绿色、廉价地处理成分越来越复杂的工业、农业、生活污水提出了更高的要求。废水生物处理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管理方便可靠和无二次污染等显著优点而备受人们的青睐。
生物法主要分为活性污泥法和固定膜法，固定膜法是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术，是一种固定膜法，它是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜法具有以下优点：(1)对水量、水质、水温变动适应性强;(2)处理效果好并具良好硝化功能;(3)污泥量小(约为活性污泥法的3/4)且易于固液分离;(4)动力费用省。以上这些优点使得固定膜法水处理在工业、城市废水处理，水产养殖等方向有着越来越广阔的应用。
附着有微生物的载体则是固定膜法的关键性材料，需要有材质强度高、比表面积大、化学性能稳定、孔率高等特点。比表面积越大生物膜就越大，生物量就越多，净化能力也就越强;孔隙率越高，滤床不易堵塞，有更多的氧气通入，为好氧代谢提供有力条件;材质强度高，运行时能承载的负荷也就越大;化学性能稳定就不容易与水反应或向外释放其他离子，不会造成二次污染。
现阶段固定膜法用的微生物载体有多孔碳、河沙及陶瓷波纹板等。多孔碳的比表面积高，但是强度低且为颗粒状，无法承受大的水力负荷，孔率较小，运行时水阻较大，无法为好氧代谢提供足够的氧气。河沙的颗粒强度较高，但是比表面积较小及孔率较小，附着的微生物有限且运行时的水阻很大，为好氧代谢提供的氧气不足。波纹陶瓷的强度较好，孔率大，运行时水阻小，但是比表面积小，无法附着太多的微生物。因此制备一种性能良好的固定膜载体成为固定膜法污水处理亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种强度高、不易破裂，比表面积大、孔率大，化学性能稳定的蜂窝状陶瓷，同时本发明还提供一种该蜂窝状陶瓷的制备方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种水处理用蜂窝陶瓷，由以下重量百分比的原料制成：骨架材料50-90%、造孔剂4-30%、粘结剂5-30%和润滑剂1-10%。
进一步优选，该水处理用蜂窝陶瓷由以下重量百分比的原料制成：骨架材料65-75%、造孔剂10-15%、粘结剂13-21%和润滑剂1-5%。 骨架材料为石英砂，造孔剂为炭粉、石墨粉、淀粉中的一种或多种，粘结剂为淀粉、麦芽糖浆、桐油、纤维素、聚乙烯醇、水中的一种或多种，润滑剂为油酸、液体石蜡、植物油中的一种或多种。
水处理用蜂窝陶瓷的制备方法，包括以下步骤：1)按比例取各种原料;
2)分别将骨架材料、造孔剂粉碎，然后混合进行混捏，干混，之后加入粘结剂和润滑剂捏合;
3)将步骤2)捏合好的糊料密封后陈腐，陈腐之后的糊料混炼，混炼好的泥料按不同规格的蜂窝模具挤出，挤出的湿料焙烧，冷却出料后加工成需要的规格。
步骤2)混捏时采用混捏锅，干混至少30min;捏合时至少1h。
步骤2)中粉碎时将骨架材料粉碎至200目以下，造孔剂粉碎至300目以下。
步骤3)陈腐时间为2-3天，混炼时2-3次，挤出的湿料焙烧前晾2-3天;焙烧温度为750-900℃，焙烧时间为3-5h。
本发明选择了合适的骨架材料、造孔剂、粘结剂、润滑剂，同时采用了合适的制备方法，最终制得了一种蜂窝状陶瓷，该陶瓷具有强度高、比表面积大、孔率大、化学性能稳定的优良特性，可以作为固定膜法水处理的微生物载体，在工业、城市污水处理，水产养殖等行业有很广阔的应用前景。