一种水处理的陶粒滤料制备方法与流程

文档序号:17184063发布日期:2019-03-22 21:11阅读:615来源:国知局
本发明涉及一种水处理的陶粒滤料制备方法,属于水处理技术。
背景技术
:随着社会的日益发展,城市规模的不断扩大,城市自来水厂和污水处理厂的处理水量也不断增多,所产生的给水污泥和污水污泥也越来越多,目前,相当一部分污泥主要还是采用一些传统的方法进行处理和处置,包括卫生填埋、填海、焚烧等。填埋需要占用大量场地,显然不宜大规模推广;而排海会危害海洋生态系统,造成无国界的污染,美国及欧盟国家早已立法禁止污泥排海;焚烧的投资、操作及前处理费用都较高,且易产生二噁英等大气污染问题,故受到较大限制。而其他一些资源化技术如污泥制氢、低温热解制油、制吸附剂等,由于受到技术及成本等方面的限制,短时间内也很难得到大规模的应用。因此,发展一种经济有效的污泥处理与处置的方法就显得至关重要。人工陶粒滤料是一种轻集料,被广泛应用于污水处理中,陶粒滤料以好氧活性污泥作为接种,进水两周即可达到曝气生物滤池的处理效果。但目前国内的生产厂家生产陶粒的原料仍然以粘土为主,成本较高,且需要开挖良田。为保护我们周围环境,保证社会的可持续发展,建立资源节约型社会。因此,寻找合适的添加剂以减少陶粒生产过程中粘土的使用量就显得至关重要。技术实现要素:发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种水处理的陶粒滤料制备方法,采用污泥作为原料进行陶粒制备,利用环境治理过程中产生的废弃物进行环境治理原料的生产,有效促进环境保护。技术方案:为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种水处理的陶粒滤料制备方法,包括如下步骤:(1)在污泥中拌入tio2粉末,摊平后通过日晒和通风风干;(2)将粘土和风干后的污泥分别碾磨粉碎,混合后使用80目以上的筛子过滤;(3)对过滤后的细料进行成份检测;(4)向细料中添加石墨烯粉体和tio2,使得细料中石墨烯的质量百分比为18~20,tio2的质量百分比为0.5~2%;(5)将步骤(4)得到的混合物加水充分搅拌至粘稠状,形成浆料;(6)将浆料造粒成型,获得粒径为1~6mm的球粒;(7)将球粒放入蒸汽室中养护48~72h,养护温度为400℃,形成陶粒。我们使用的原料为污泥,可以是污水治理后产生的污泥,也可以是水源区治理时产生的淤泥;在陶粒生产前,先向污泥中添加了tio2,由于tio2在紫外线下的光化学活性,使得其促进了有机物的分解;同时tio2保留在陶粒的原料中,在后续陶粒的使用过程中,依然可以利用其光化学活性,促使有机物的分解。同时,我们还在原料中增加了石墨烯粉末,石墨烯是一种很好的多孔隙材料,可以进一步增加陶粒比表面积,从而提高陶粒的吸附性能;为了避免对石墨烯分子结构的损伤,我们选择在500℃以下的温度进行养护的方法制备陶粒。优选的,所述步骤(2)中,粘土和风干后的淤泥质量比为3~4:2。优选的,添加的石墨烯粉体为纳米级。优选的,所述步骤(4)中,tio2的质量百分比为0.8~1.2%。有益效果:本发明提供的水处理的陶粒滤料制备方法,采用污泥作为原料进行陶粒制备,利用环境治理过程中产生的废弃物进行环境治理原料的生产,有效促进了环境保护;在陶粒生产前,先向污泥中添加了tio2,由于tio2在紫外线下的光化学活性,使得其促进了有机物的分解;同时tio2保留在陶粒的原料中,在后续陶粒的使用过程中,依然可以利用其光化学活性,促使有机物的分解;在原料中增加了石墨烯粉末,可以进一步增加陶粒比表面积,从而提高陶粒的吸附性能。具体实施方式下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。我们某污水处理厂在沉积处理时产生的淤泥作为试验检测对象,对本发明提出的水处理的陶粒滤料制备方法进行试验研究,陶粒的制备过程如下:(1)在污泥中拌入tio2粉末,摊平后通过日晒和通风风干;(2)将粘土和风干后的污泥分别碾磨粉碎,混合后使用100目以上的筛子过滤;(3)对过滤后的细料进行成份检测;(4)向细料中添加石墨烯粉体和tio2,使得细料中石墨烯的质量百分比为20,tio2的质量百分比为1%;(5)将步骤(4)得到的混合物加水充分搅拌至粘稠状,形成浆料;(6)将浆料造粒成型,获得粒径为1~6mm的球粒;(7)将球粒放入蒸汽室中养护72h,养护温度为400℃,形成陶粒。对烧制的陶粒滤料进行性能测定,测定方法依照中华人民共和国国家标准《水处理用人工陶粒滤料》cjt299—2008的规定进行。检测结果如下表所示:表1陶粒性能测定序号项目测得指标标准指标是否符合标准1破碎率与磨损率之和/%5.3≤6符合2含泥量/%0.42≤1符合3盐酸可溶率/%1.5≤2符合4堆积密度/(g/cm3)0.67用户确定5表观密度/(g/cm3)1.45用户确定6空隙率/%78≥40符合7比表面积/(cm2/g)109.4*104≥0.5*104符合由上表可以看出,所制得陶粒的比表面积和空隙率都是非常高的。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本
技术领域
的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12
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