专利名称：：一种用于水处理的过滤吸附料制备方法
技术领域：
：本发明属于一种材料加工方法，具体涉及一种将煤加工成用于处理工业废水、城市污水的过滤吸附料的制备方法。
背景技术：
：目前大部分城市污水和工业废水(尤其是排放量大的工业废水)均采用生化、厌氧、好氧、活性污泥、加化学药剂等方法处理，上述方法占地面积大，耗电量高，处理过程中产生大量的污泥，而且对高盐、高酸、COD含量高等难以生化的废水无法处理。目前用于水处理的固体吸附剂有多种，如活性炭、木炭、膨润土、硅藻土、碳酸钙、矿渣、焦粉、炉渣等，上述吸附剂不是制作成本高，就是比表面积小、吸附能力低，特别是用于排放量大、污染物浓度高的城市污水和工业废水处理时，或处理费用高或吸附剂用量大量或频繁更换，因此在工业废水、城市污水处理领域很少采用。能否制作一种成本低、能够广泛用于水处理，特别是排放量大、污染物浓度高的城市污水和工业废水，减少处理城市污水和工业废水设施的占地面积和电力消耗，废水处理费用低于生化法处理费用而且能够处理高盐、高酸、COD含量高等难以生化废水的过滤吸附材料，至今未见报道。
发明内容本发明的目的在于提供一种用于水处理的过滤吸附料的制备方法。为实现上述方法，本发明提供的制备方法，是将粒径〈10mm的原料，置于始温120-15(TC先于4'C/分钟速率升温，对原料进行干燥处理，升温至150-40(TC时，继续以6-8。C/分钟的速率升温至510-650°C，恒温40-70分钟，使原料干馏和炭化；再继续以4-6"C/分钟的速率升温至80CTC时先用水蒸气活化，然后用烟道气活化，活化的时间为20-60分钟，活化温度为840-950°C。本发明制备过滤吸附料的原料可采用无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、长焰煤、褐煤为原料，也可采用煤加工产品如焦炭、篮炭、焦末为原料。本发明提供的过滤吸附料，其原料价廉易得，制备方法也十分简单，适合大批量的生产。具体实施方式以下对本发明作详细说明，其目的是使本领域技术人员能够实施，而不是用来限定本发明的范围。本发明的制备方法中，选择过滤吸附料的原料时，要根据过滤吸附料的使用要求和参数，选择适合的原料，然后在多种适合的原料中，选择使用一种制作过滤吸附料成本最低的原料。计算过滤吸附料制作成本时，除了原料的价格、运费外，还要比较原料的成分、活性和制备的过滤吸附料收率。通常低变质程度的煤挥发分高，灰分低，具有较高的活性，在较低的活化温度下可以获得较高比表面积的过滤吸附料，但是过滤吸附料的收率低；高变质程度的煤挥发分低，灰分高，反应活性差，在相同的活化温度或停留时间下，获得的过滤吸附料比表面积较低，但是过滤吸附料的收率相对高。可采用无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、长焰煤、褐煤为原料，也可采用煤加工产品如焦炭、篮炭、焦末为原料。本发明用于制备过滤吸附料的设备可以为公知设备，基本为破碎设备、筛分设备、输送设备、蒸汽锅炉以及可以加温到干燥和炭化温度的加热炉。其中的破碎设备是用于对原料进行粉碎；筛选设备是用于对粉碎后的原料进行筛选；输送设备是将筛选后的原料送至加热炉内；蒸汽锅炉是用来产生水蒸气以对原料进行活化；加热炉是带有升温控制的用于对原料进行干燥和炭化的普通加热装置。较理想的设备可以采用申请号为200410100439.8(公开号CN1660964)提供的"回转式半焦过滤加工机组"。使用该机组制备过滤吸附料时，会将产生的对环境保护不利的灰尘和烟气进行有效地回收处理，并可以实现自动化连续生产，从而提高生产效率。根据该专利申请公开的资料，下面简述该机组的结构的工作原理。需要说明的是，本发明采用何种设备没有严格的限定，只要能满足粉碎、筛选、以及达到要求的千燥和干馏炭化温度即可。之所以在这里对该机组作一简述，是希望有助于本领域技术人员进一步了解本发明的制备方法，从而进行实施。该回转式半焦过滤加工机组滚筒为双筒结构，由内筒和外筒构成，采用耐热合金钢制作，内筒直径为900-4，000mm，外筒直径为1,500-5,200mm，滚筒长径比为12:1;在滚筒外部不同部位分别设有齿圈、加强圈、滚圈、滑动密封装置；内筒和外筒之间的夹层为燃气加热腔；内筒为煤料焦化室；焦化室分为干燥段和干馏段；采用回转式半焦过滤材料加工机组制备过滤吸附料时，机组内筒增加了活化段。机组的滚筒倾斜放置，坐落在两个托辊总成上，由传动装置通过滚筒上的齿圈驱动，滚筒的转速为每分钟3-5转；滚筒上安装有测温系统，用于监测滚筒各段的温度;滚筒的外筒一端与燃烧室相联接，另一端与烟气收集室相联接；滚筒的内筒一端与上密封室相联接，另一端与下密封室相联接；联接部位均有滑动密封装置，密封装置结构为活塞环式、迷宫式或蒸气式；烟气排放装置与烟气收集室之间安装有换热器，用于回收由燃气加热腔经烟气收集室排出的烟气中的余热。烟气排放装置、烟气收集室和换热器之间由管道连接。上密封室安装有螺旋给料机、密封加煤箱、储煤仓，还安装有旋风分离器、煤气净化装置和煤气系统；机组燃烧室安装有点火装置，机组采用煤气发生炉提供的煤气点火；点火时加热速度为4°C/min。机组的外部为隔热保温层，滚筒部位的隔热保温材料采用硅酸铝纤维毡，外包钢板制作的保护壳，其他部位根据表面温度，采用普通隔热保温材料。本发明将选定的原料采用破碎设备破碎，再经筛分设备筛分，制成粒径〈10mm的原料，将加工好的原料由输送设备送至加热炉中进行干燥和干馏以及炭化。干燥的始温为120-150°C，以4'C/分钟的速率升温，对机组内的物料进行干燥，升温至150-40(TC时，继续以6-8'C/分钟的速率升温至510-65(TC，然后恒温40-70分钟，使机组内的物料干馏和炭化；再继续以4-6。C/分钟的速率升温至800-950°C，在温度达到80(TC时先用水蒸气活化，然后用烟道气活化，活化的时间为20-60分钟。本发明制备的过滤吸附料的主要数据与参数如下:亚甲兰3085mg/g灰分815%充填密度200550g/l碘值260720mg/g比表面积200490m2/g活化反应温度800°C950°C活化时间20min60min过滤吸附料收率400kg600kg/t,煤化学需氧量(COD)吸附量2003，000mg/g实施例1过滤吸附料制备制备过滤吸附料的原料采用长焰煤(神木烟煤)。长焰煤(神木烟煤)挥发分高，灰分低，反应活性高，因此在较低的活化温度下即可得到较高比表面积过滤吸附料，但是过滤吸附料收率低。将长焰煤(神木烟煤)采用破碎设备破碎，再经筛分设备筛分，制成粒径〈10mm的原料。将加工好的原料输送至干燥和干馏炭化设备中进行干燥和炭化。干燥的始温为120'C，以4"C/分钟的速率升温，干燥的温度为150-400°C。原料经过干燥后，继续以6-8。C/分钟的速率升温至580'C，然后恒温50分钟，使原料干馏和炭化；再继续以4-6'C/分钟的速率升温至80(TC，先用水蒸气活化，然后用烟道气活化，活化的时间为20分钟。实施例1制备的过滤吸附料的主要参数亚甲兰79mg/g灰分8%充填密度496g/l碘值645mg/g比表面积484m2/g活化反应温度840°C860°C活化时间20min过滤吸附料收率400kg/t.煤化学需氧量(CODcr)吸附量<4,000mg/g表1为采用实施例1制备的过滤吸附料处理制药厂对氯酸洗废水，去除CODcr(饱和)实验。表2为采用实施例1制备的过滤吸附料处理造纸废水，去除CODcr(饱和)实验。实施例2制备过滤吸附料的原料采用(晋城)无烟煤。(晋城)无烟煤挥发分低，灰分高，反应活性较低，因此与长焰煤(神木烟煤)相比活化反应温度高，得到过滤吸附料比表面积较低，但是过滤吸附料收率高。其操作步骤同实施例l。实施例2制备的过滤吸附料的主要参数亚甲兰32mg/g灰分15%充填密度200g/l碘值260mg/g比表面积210m2/g活化反应温度95(TC活化时间60min过滤吸附料收率500kg/t.煤化学需氧量(CODcr)吸附量<l，600mg/g表3为采用实施例2制备的过滤吸附料处理造纸厂废水实验记录。表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>注1、试验用300克过滤吸附料2、原(进)水化学需氧量(CODcr):205,000mg/l200610111260.1转溢齿被8/105t表2:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表3:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>注上述实验采用1台小型过滤吸附机组加入20吨过滤吸附料，日处理废水480吨。200610111260.1转滞4被10/105t权利要求1、一种用于水处理的过滤吸附料的制备方法，将原料置于始温120-150℃先于4℃/分钟速率升温，干燥的温度为150-400℃，对原料进行干燥处理；继续以6-8℃/分钟的速率升温至510-650℃，恒温40-70分钟，使原料干馏和炭化；再继续以4-6℃/分钟的速率升温至800℃时先用水蒸气活化，然后用烟道气活化，活化的时间为20-60分钟，活化温度为840-950℃。2、如权利要求1所述的制备方法，其中，原料为无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、长焰煤、褐煤、焦炭、篮炭或/和焦末。3、如权利要求1或2所述的制备方法，其中，原料经过破碎、筛选，使其粒径为〈10mm。全文摘要本发明涉及一种用于水处理的过滤吸附料的制备方法，将粒径＜10mm的原料，置于始温120-150℃先于4℃/分钟速率升温，干燥的温度为150-400℃，对原料进行干燥处理；继续以6-8℃/分钟的速率升温至510-650℃，恒温40-70分钟，使原料干馏和炭化；再继续以4-6℃/分钟的速率升温至800℃时先用水蒸气活化，然后用烟道气活化，活化的时间为10-20分钟，活化温度为840-950℃。本发明制备过滤吸附料的原料可采用无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、长焰煤、褐煤为原料，也可采用煤加工产品如焦炭、篮炭、焦末为原料。本发明提供的过滤吸附料，其原料价廉易得，制备方法也十分简单，比较适合大批量的生产。文档编号B01D39/06GK101125292SQ200610111260公开日2008年2月20日申请日期2006年8月17日优先权日2006年8月17日发明者张大伟申请人:张大伟