本发明涉及一种多孔球形环保滤料的制备方法。
背景技术：
：随着现代工业的迅猛发展，人口的激增，能源问题已越来越严重，同时，环境污染问题也在进一步加剧，而水资源危机也已成为一个亟待解决的世界性问题。随着工农业和城市的迅速发展，大量污染物的排放，自然水体遭到了严重的污染，水资源的利用率下降，更是加剧了我国水资源短缺的问题。水污染源包括工业污染源、农业污染源和生活污染源三大部分，而根据污染物质不同，水污染又主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。近年来，我国工业废水和城市废水的排放量约为572亿吨，水污染的处理成为了亟待解决的问题。滤料作为处理废水的一种方式，目前主要采用玻璃钢滤料、塑料蜂窝滤料、立体波纹滤料、软性纤维滤料、不规则粒状滤料等。玻璃钢滤料和塑料蜂窝滤料表面光滑，生物膜附着力差，易老化，且在实际应用中往往容易产生不同程度的堵塞。软性滤料中的水流状态不理想，易被生物膜粘结在一起，产生结球现象，使其表面积大为减小，进而在结球内部产生厌氧作用，影响处理效果。不规则粒状滤料水流阻力大，易引起堵塞。近几年我国也开展了应用陶粒滤料处理污水，但，但其水流阻力大，容易堵塞，因此，研究开发新型的滤料为污水处理开辟新道路。技术实现要素：要解决的技术问题：提供一种多孔球形环保滤料的制备方法，所得多孔球形环保滤料对于cod、bod和nh4-n都具有非常好的过滤效果。技术方案：一种多孔球形环保滤料的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：(1)将5-10份粘土、2-5份多晶莫来石纤维、2-5份牛粪生物炭、3-7份硅微粉和3-6份钡长石粉混合，研磨至细度<0.1mm；(2)加水球磨至粒径≤5μm，烘干得混合粉料；(3)将5-10份玉米花粉与无水乙醇按质量体积比为1g:10-14ml的比例充分混合，并在磁力搅拌作用下洗涤10h，重复三次；(4)过滤干燥，浸泡于5％的盐酸溶液中3-4h，用去离子水洗至中性，放入干燥箱中，在80-85℃下烘干；(5)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率8-10khz、工作电压20kv、放电功率70-80w条件下处理6-9min得改性玉米花粉；(6)将混合粉料、玉米花粉、5-10份古尔胶和50-80份去离子水混合，在转速500-600rpm下搅拌1-2h；(7)过滤后干燥；(8)放入硅炭棒电炉中进行烧成，第一阶段：升温至90-100℃，保温60min；第二阶段：升温至500-600℃，保温30min；第三阶段：升温至1100-1150℃，保温30-40min；(9)冷却至常温，加入偶联剂kh550和去离子水，搅拌20-30min；(10)过滤，放入烘箱中烘干即得多孔球形环保滤料。进一步的，所述牛粪生物炭的制备方法为：第一步：取牛粪，捡出石块等杂物后进行风干，破碎至粒径小于20目；第二步：放入马弗炉中炭化6h，冷却至室温后取出，过60目筛；第三步：用1mol/l的盐酸洗涤5次，过滤后用去离子水洗至中性；第四步：烘干即得多孔球形环保滤料。进一步的，所述多孔球形环保滤料的粒径为150-200μm。进一步的，所述步骤(5)中电源频率为7khz、放电功率为75w。进一步的，所述步骤(8)中第一阶段：升温至95℃，保温60min；第二阶段：升温至550℃，保温30min；第三阶段：升温至1130℃，保温35min。有益效果：1.加入了牛粪生物炭，引入了新型的结构，增大表面积。2.以玉米花粉为生物模板，引入全新的生物结构，同时球形表面积大，过滤效果好。3.经低温等离子处理装置处理后，产生密集且均匀的小孔，过滤效果更好。4.经本发明制备的多孔球形环保滤料对于cod、bod和nh4-n都具有非常好的过滤效果，经过滤后，cod、bod和nh4-n的量都低至25.9mg/l、18.7mg/l和1.07mg/l。具体实施方式实施例1一种多孔球形环保滤料的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：(1)将5份粘土、2份多晶莫来石纤维、2份牛粪生物炭、3份硅微粉和3份钡长石粉混合，研磨至细度<0.1mm；(2)加水球磨至粒径≤5μm，烘干得混合粉料；(3)将5份玉米花粉与无水乙醇按质量体积比为1g:10ml的比例充分混合，并在磁力搅拌作用下洗涤10h，重复三次；(4)过滤干燥，浸泡于5％的盐酸溶液中3h，用去离子水洗至中性，放入干燥箱中，在80℃下烘干；(5)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率8khz、工作电压20kv、放电功率70w条件下处理6min得改性玉米花粉；(6)将混合粉料、玉米花粉、5份古尔胶和50份去离子水混合，在转速500rpm下搅拌1h；(7)过滤后干燥；(8)放入硅炭棒电炉中进行烧成，第一阶段：升温至90℃，保温60min；第二阶段：升温至500℃，保温30min；第三阶段：升温至1100℃，保温30min；(9)冷却至常温，加入偶联剂kh550和去离子水，搅拌20min；(10)过滤，放入烘箱中烘干即得多孔球形环保滤料。实施例2一种多孔球形环保滤料的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：(1)将6份粘土、3份多晶莫来石纤维、3份牛粪生物炭、4份硅微粉和4份钡长石粉混合，研磨至细度<0.1mm；(2)加水球磨至粒径≤5μm，烘干得混合粉料；(3)将7份玉米花粉与无水乙醇按质量体积比为1g:11ml的比例充分混合，并在磁力搅拌作用下洗涤10h，重复三次；(4)过滤干燥，浸泡于5％的盐酸溶液中3.5h，用去离子水洗至中性，放入干燥箱中，在80℃下烘干；(5)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率9khz、工作电压20kv、放电功率75w条件下处理7min得改性玉米花粉；(6)将混合粉料、玉米花粉、7份古尔胶和60份去离子水混合，在转速550rpm下搅拌1.5h；(7)过滤后干燥；(8)放入硅炭棒电炉中进行烧成，第一阶段：升温至95℃，保温60min；第二阶段：升温至550℃，保温30min；第三阶段：升温至1130℃，保温35min；(9)冷却至常温，加入偶联剂kh550和去离子水，搅拌25min；(10)过滤，放入烘箱中烘干即得多孔球形环保滤料。实施例3一种多孔球形环保滤料的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：(1)将8份粘土、4份多晶莫来石纤维、3.5份牛粪生物炭、5份硅微粉和5份钡长石粉混合，研磨至细度<0.1mm；(2)加水球磨至粒径≤5μm，烘干得混合粉料；(3)将8份玉米花粉与无水乙醇按质量体积比为1g:12ml的比例充分混合，并在磁力搅拌作用下洗涤10h，重复三次；(4)过滤干燥，浸泡于5％的盐酸溶液中3.5h，用去离子水洗至中性，放入干燥箱中，在80℃下烘干；(5)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率9khz、工作电压20kv、放电功率75w条件下处理8min得改性玉米花粉；(6)将混合粉料、玉米花粉、8份古尔胶和65份去离子水混合，在转速550rpm下搅拌1.5h；(7)过滤后干燥；(8)放入硅炭棒电炉中进行烧成，第一阶段：升温至95℃，保温60min；第二阶段：升温至550℃，保温30min；第三阶段：升温至1130℃，保温35min；(9)冷却至常温，加入偶联剂kh550和去离子水，搅拌25min；(10)过滤，放入烘箱中烘干即得多孔球形环保滤料。实施例4一种多孔球形环保滤料的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：(1)将9份粘土、4份多晶莫来石纤维、4份牛粪生物炭、6份硅微粉和5份钡长石粉混合，研磨至细度<0.1mm；(2)加水球磨至粒径≤5μm，烘干得混合粉料；(3)将9份玉米花粉与无水乙醇按质量体积比为1g:13ml的比例充分混合，并在磁力搅拌作用下洗涤10h，重复三次；(4)过滤干燥，浸泡于5％的盐酸溶液中3.5h，用去离子水洗至中性，放入干燥箱中，在85℃下烘干；(5)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率9khz、工作电压20kv、放电功率75w条件下处理8min得改性玉米花粉；(6)将混合粉料、玉米花粉、9份古尔胶和70份去离子水混合，在转速550rpm下搅拌1.5h；(7)过滤后干燥；(8)放入硅炭棒电炉中进行烧成，第一阶段：升温至95℃，保温60min；第二阶段：升温至550℃，保温30min；第三阶段：升温至1130℃，保温35min；(9)冷却至常温，加入偶联剂kh550和去离子水，搅拌25min；(10)过滤，放入烘箱中烘干即得多孔球形环保滤料。实施例5一种多孔球形环保滤料的制备方法，成分按重量份计，包括以下步骤：(1)将10份粘土、5份多晶莫来石纤维、5份牛粪生物炭、7份硅微粉和6份钡长石粉混合，研磨至细度<0.1mm；(2)加水球磨至粒径≤5μm，烘干得混合粉料；(3)将10份玉米花粉与无水乙醇按质量体积比为1g:14ml的比例充分混合，并在磁力搅拌作用下洗涤10h，重复三次；(4)过滤干燥，浸泡于5％的盐酸溶液中4h，用去离子水洗至中性，放入干燥箱中，在85℃下烘干；(5)均匀地平铺在低温等离子处理装置中的地电极上，在电源频率10khz、工作电压20kv、放电功率80w条件下处理9min得改性玉米花粉；(6)将混合粉料、玉米花粉、10份古尔胶和80份去离子水混合，在转速600rpm下搅拌2h；(7)过滤后干燥；(8)放入硅炭棒电炉中进行烧成，第一阶段：升温至100℃，保温60min；第二阶段：升温至600℃，保温30min；第三阶段：升温至1150℃，保温40min；(9)冷却至常温，加入偶联剂kh550和去离子水，搅拌30min；(10)过滤，放入烘箱中烘干即得多孔球形环保滤料。将本发明制备的滤料进行污水的过滤，污水的cod为484mg/l、bod为373mg/l、nh4-n为36.3mg/l。表1经多孔球形环保滤料过滤后污水的性能指标产品名称cod(mg/l)bod(mg/l)nh4-n(mg/l)实施例126.319.21.12实施例226.118.91.09实施例325.918.71.07实施例426.118.81.09实施例526.219.01.11注：滤料使用量为3g/l经本发明制备的多孔球形环保滤料对于cod、bod和nh4-n都具有非常好的过滤效果，经过滤后，cod、bod和nh4-n的量都低至25.9mg/l、18.7mg/l和1.07mg/l。当前第1页12