本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种新型生物滤料及其制备方法。
背景技术：
曝气生物滤池(biologicalaeratedfilter，简称baf)处理污水技术是20世纪90年代初首先在西方发展起来的处理污水新工艺，对解决城市和工业废水的深度净化治理起到重要作用。曝气生物滤池是一种将生物氧化机理与深床过滤机理有机结合的新型生物污水处理技术，滤料在曝气生物滤池中的作用至关重要，自法国cgf公司所属的otv公司首次开发曝气生物工艺以来(公开号为fr2781478)，即采用一种新型圆形粒状滤料(即人造滤料)，该料一方面提供微生物生长的场所，另一方面可以截留污水中的悬浮物，因此，滤料的质量直接影响到曝气生物滤池中微生物降解有机物性能的优劣并影响到污水厂的处理成本。
现有的曝气生物滤池用滤料包括粘土滤料、浮石、石英砂等，其中以粘土滤料的性能为最好，粘土滤料一般采用粘土、粉煤灰(炉渣)和内燃剂(煤粉)混合烧制而成，但是，粘土滤料比表面积低、孔隙率不高，工艺较复杂、并且粘土已经成为我国需要保护的资源并且粘土为不可再生资源，原料来源有限；此外，生物滤料生产过程中需要消耗大量的外部热能及电能，生产成本较高。
污泥包括化学污泥、剩余有机污泥，化学污泥是危废产物，生物剩余污泥属于废物；钢渣因重金属超标等因素属于危废物；粪便尽管不是危废物，其消化后产生的剩余无机产物处置亦非常困难。废物及危废的无害化处理也一直是一个难题，若能解决废物及危废的高效无害化处置，解决有效资源、能源的供给问题，同时实现废物及危废资源化及产品低成本生产化，无疑是未来的发展方向且具有重大意义。
技术实现要素：
本发明目的之一是提供一种一种新型生物滤料，其特征在于它以水、钢渣、干猪粪、铝盐类化学污泥、无机污泥为主要原料，经混合，干燥与高温煅烧而成，所述的原料及各组分的质量配比为：水3～10％，钢渣8-12％，干猪粪6-13％，铝盐类化学污泥20-40％，无机污泥30-50％。
优选的，所述铝盐类化学污泥为混凝沉淀后并经机械压缩的的铝盐类化学污泥。
优选的，所述铝盐类化学污泥含水率为75-88％。
优选的，所述无机污泥为有机污泥厌氧消化后剩余的无机污泥。
优选的，所述无机污泥含水率为20-40％。
优选的，所述有机污泥包括污水处理过程中的老化生物膜、剩余活性污泥、粪便中一种或多种。
优选的，所述干猪粪含水率为50-95％。
另一方面，本发明还涉及所述新型生物滤料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将钢渣破碎、磨细，然后将钢渣、干猪粪、铝盐类化学污泥、无机污泥按比例计量混合；
(2)往混合物中加水并搅拌均匀后，使其成核、成球，形成生料球；
(3)将生料球在105-120℃温度下干燥1-3h，然后在1100-1300℃温度下煅烧10-30min，风冷却至3-9mm生物滤料。
优选的，步骤(2)加水的量为原料总含量的3-10％。
优选的，干燥与高温煅烧的能量由有机污泥厌氧消化产生的沼气经燃烧提供，生产设备运行的能量也由沼气燃烧发电供给。
本发明有益效果：
(1)本发明解决了钢渣、铝盐化学污泥等传统危废的处置，将重金属等物质固化，且实现了资源化和再利用，替代了粘合剂等传统合成材料，避免了有限资源的开采；
(2)将猪粪作为造孔、造滤料材料使用，并通过本发明的特殊工艺使多种危废、废物材料有机地结合为一体而形成滤料成品，大大增加生物滤料的比表面积；
(3)有机污泥的高效使用，其厌氧消化后剩余的无机污泥留作生物滤料生产原料，其厌氧消化产生的沼气，经燃烧产生的能量可以用于生物滤料干燥与高温煅烧，也可以经燃烧发电供给生产设备运行运转，能耗能实现完全自给自足；大大降低了生产成本。
本发明实现了多种废物及危废的多角度有效资源化利用，替代了传统有限的重要资源，有利于环境保护和生态文明建设，生物滤料生产能耗能实现自给自足，设计合理，具有较大的经济、环境效益。
具体实施方式
钢渣来源于炼钢过程中产生的废渣；加铝盐类混凝药剂后产生的沉淀化学污泥，再经机械压缩进一步脱水，进而产生含水率为75-88％的铝盐类化学污泥；城市污水处理厂、化工废水处理过程中，会产生大量的剩余有机污泥(剩余活性污泥、生物膜等)，各牲畜养殖会产生大量污染环境的粪便，将剩余有机污泥、各牲畜粪便按比例混合后，进入厌氧产甲烷反应器为主的工艺进行产甲烷反应，有机污泥(剩余有机污泥、牲畜粪便)经反应后，大量有机质被转换为甲烷，剩余无机质则变为含水率为20～40％的无机污泥。
实施例1
以水、钢渣、干猪粪、铝盐类化学污泥、无机污泥为原料，干猪粪含水率为60％，铝盐类化学污泥为混凝沉淀后并经机械压缩的的含水率为75％的铝盐类化学污泥，无机污泥为有机污泥厌氧消化后剩余的含水率为30％的无机污泥，配比：钢渣50g(质量百分百8％)、干猪粪50g(质量百分百8％)、铝盐类化学污泥250g(质量百分百40％)、无机污泥250g(质量百分百40％)、水25g(质量百分百4％)。
生产过程如下：
(1)将钢渣50g破碎、磨细，然后将50g磨碎钢渣、50g干猪粪、250g铝盐类化学污泥、250g无机污泥混合；
(2)往混合物中加水25g并搅拌均匀后，使其成核、成球，形成生料球；
(3)将生料球在120℃温度下干燥2h，然后在1100℃温度下煅30min，风冷却至4mm生物滤料。
实施例2与实施例1的不同之处在于，配比：钢渣62.5g(质量百分百10％)、干猪粪37.5g(质量百分百6％，含水率75％)、铝盐类化学污泥200g(质量百分百32％，含水率80％)、无机污泥312.5g(质量百分百50％，含水率30％)、水12.5g(质量百分百2％)，其余生产过程条件不变；
实施例3与实施例1的不同之处在于，配比：钢渣75g(质量百分百12％)、干猪粪81.25g(质量百分百13％，含水率75％)、铝盐类化学污泥187.5g(质量百分百30％，含水率80％)、无机污泥218.75g(质量百分百35％，含水率30％)、水62.5g(质量百分百10％)，干燥变为3h，其余生产过程条件不变；
实施例4与实施例1的不同之处在于，配比：钢渣50g(质量百分百8％)、干猪粪81.25g(质量百分百13％，含水率50％)、铝盐类化学污泥212.5g(质量百分百34％，含水率88％)、无机污泥250g(质量百分百40％，含水率30％)、水31.25g(质量百分百5％)，干燥变为105℃(3h)，煅烧1200℃(15min)，其余生产过程条件不变；
实施例5与实施例1的不同之处在于，配比：钢渣62.5g(质量百分百10％)、干猪粪81.25g(质量百分百13％，含水率95％)、铝盐类化学污泥212.5g(质量百分百34％，含水率75％)、无机污泥250g(质量百分百40％，含水率30％)、水18.75g(质量百分百3％)，干燥变为105℃(2h)，煅烧1200℃(20min)，其余生产过程条件不变；
实施例6与实施例1的不同之处在于，配比：钢渣50g(质量百分百8％)、干猪粪68.75g(质量百分百11％，含水率95％)、铝盐类化学污泥237.5g(质量百分百38％，含水率88％)、无机污泥250g(质量百分百40％，含水率30％)、水18.75g(质量百分百3％)，干燥变为105℃(1h)，煅烧1300℃(15min)，其余生产过程条件不变；
实施例1-6的原料配比见表1，相应产品的性质见表2。
表1实施例中不同原料的用量
表2不同原料配比实施例生产的产品质量
根据制备成表面粗糙、比表面积大、孔隙率高、外表坚硬、不易溶解的生物滤料的目的原则，试验结果皆表明实施例5为优选结果。
本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，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，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。