一种强化氮磷吸附的水处理悬浮式填料及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于环保材料领域，尤其涉一种强化氮磷吸附的水处理悬浮式填料及其制 备方法和用途。
【背景技术】
[0002] 污水处理方式较多，生物膜法的应用优势，膜技术的出现减轻了水污染的现象。随 着城市的不断发展，新兴行业不断的出现，环境污染的现象也加速的恶化。因此我国的水处 理行业也在根据大环境的发展需要，加速更新技术。污水处理中运用了生物膜技术来缓解 企业的水处理压力及污水对人们生活环境的污染。生物膜技术中，填料十分重要。悬浮填 料，主要有多孔旋转球形悬浮填料，是对国内处理污水、生物膜悬浮生物填料法处理技术采 用的多种填料中开发的最新系列产品。主要起生物膜载体的作用，同时兼有截留悬浮物的 作用，具有生物附着力强、比表面积大、孔隙率高、化学和生物稳定性好、经久耐用、不溶出 有害物、不引起二次污染、防紫外线、抗老化、亲水性能强等特点，在使用过程中，微生物易 生成、易更换、耐酸碱、抗老化、不受水流影响、使用寿命长，剩余污泥少，安装方便。
[0003] 泡沫玻璃是指在各种矿物废渣中通过添加适量的发泡剂、助溶剂及各种改性添加 剂等经混合形成均匀的配合料，然后放入到特定的模具中，经过预热、熔融、发泡、冷却等 工艺制成的多孔玻璃材料。泡沫玻璃内部充满无数微小、均匀、连通或封闭的气孔，是一种 均匀的气相和固相体系。泡沫玻璃具有密度低、闭气孔量较多、热膨胀系数低、导热系数小、 热学性能稳定、不燃烧、工作温度范围宽、使用寿命长、不受虫害、耐腐烛性能强、易机械加 工、施工方便等各种优点，是一种性能优越的隔热、吸音、防潮、防火的轻质建筑材料和装 饰材料，被用户称之为绿色环保型绝热材料。现在，泡沫玻璃在国内应用很少，是一种新型 的材料，可以作为节能窗玻璃或是建筑围护结构的保温隔热材料。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种利用沸石和玻璃制备 强化氮磷吸附的水处理悬浮式填料，具体技术方案如下： 利用沸石和玻璃制备强化氮磷吸附的水处理悬浮式填料由粉体配合料经发泡、退火处 理制得，生物填料含有发泡的孔隙，体积密度为0. 5-0. 8g/cm3,比表面积为8. 2m2/g以上，孔 隙率为50%以上；粉体配合料的成分和质量份数为： 玻璃粉末：16-20份； 大理石粉末：1-3份； 其中玻璃粉末和大理石粉末均为200目以上的粉末。
[0005] 作为优选，填料的成分还包括： 沸石粉末：2-4份； 其中沸石粉末为200目以上的粉末。
[0006] 本发明的另一目的在于提供一种所述水处理悬浮式填料的制备方法，具体步骤 为：将粉体配合料的各原料均匀混合后得到粉体配合料；将配合料装入模具中，按照以 下烧制温度烧成：以10-15 °C /min的升温速率升温至400-500 °C，保温20-30min ;再以 10-15°C /min的升温速率升温至1000-1100°C，保温10_20min ;然后以20-25°C /min的降 温速率降温至850-900°C，最后自然冷却到常温，得到该水处理悬浮式填料； 其中粉体配合料的各原料成分及质量份数分为两种方案： 方案一： 玻璃粉末：16-20份； 大理石粉末：1-3份； 方案二： 玻璃粉末：16-20份； 大理石粉末：1-3份； 沸石粉末：2-4份； 其中玻璃粉末、大理石粉末和沸石粉末均为200目以上的粉末。
[0007] 本发明的第三个目的在于提供一种上述两种水处理悬浮式填料在同时处理废水 中氮和磷的用途。
[0008] 作为上述用途的优选，其具体处理方法为：将生物填料填充于人工湿地中，使待处 理废水通过该生物填料，通过生物填料自身的吸附性能对废水中的磷进行处理；继续将生 物填料置于湿地中待其挂膜，挂膜后通过微生物进一步对废水中的氮、磷及有机物进行处 理。
[0009] 本发明的第四个目的在于提供另一种上述两种水处理悬浮式填料的用途，其特征 在于，将上述填充于人工湿地中，处理完废水且失效的生物填料磨成粉末，作为土壤改良剂 抛洒或翻耕于土壤中。
[0010] 本发明的有益效果： 1.本发明的水处理悬浮式填料含有发泡的孔隙，填料的体积密度在0. 8g/cm3左右，比 表面在4. 2m2/g以上，孔隙率在50%以上，吸水率超过30%，比表面积大，容易挂膜，且成膜时 间较短，膜均匀且不易脱落，膜中物种高级、丰富。
[0011] 2.水处理悬浮式填料密度小于水，具有和常用空心悬浮球填料一样的悬浮特性， 流化性好，不易堵塞，设备简单，造价低，运行费用低；而且该填料的制备采用了成本低廉的 废弃物，实现了资源化回收利用。
[0012] 3.水处理悬浮式填料充分结合了固定生物沸石填料对污水中氨氮的高去除性 能，且抗负荷变化能力较强，推广到污水的再生回用水处理工艺中将有较好的前景。
[0013] 4.水处理悬浮式填料在进行人工湿地处理失效后，还能用于制备土壤改良剂，实 现多重利用。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1: 将废玻璃和大理石磨至200目以上，取18g玻璃粉末和2g大理石粉末混合后得到粉体 配合料，用于经发泡、退火处理制备生物填料。废玻璃可以是废弃的平板玻璃、压花玻璃、瓶 罐玻璃或阴极射线管玻璃等。水处理悬浮式填料的具体制备方法为： 将上述制得的粉体配合料堆积到箱式电阻炉中的模具中，粉体配合料在加热炉中经预 热、升温加热和发泡加热后进行快速冷却制得烧结发泡加热物，然后将烧结发泡加热物从 电阻炉中取出后自然冷却至室温即可以得到具有吸附效果的生物填料，具体温度控制情况 为：自室温以l〇°C /min的升温速率升温至400°C，保温30min ;再以10°C /min的升温速率 升温至1000 tC，保温IOmin ;然后以25°C /min的降温速率降温至850°C，最后自然冷却到常 温25°C，得到该水处理悬浮式填料。该填料的形态为：填料的表面和内部充满微小、连通或 封闭的气孔。填料整体机械强度较强。填料含有发泡的孔隙，在多次烧结过程中，由于电阻 炉本身热量散布不均匀，因此烧结得到的填料性质略微存在差异，但总体上：填料的体积密 度为0. 5-0. 8g/cm3,比表面积为8. 2m2/g以上，孔隙率为50%以上。烧结得到的填料吸水率 在30%以上，耐酸度在99. 5%以上，具有优异的化学稳定性。而且填料密度小于水，具有和 常用空心悬浮球填料一样的悬浮特性，流化性好，不易堵塞，设备简单，造价低，运行费