一种用于水处理的多孔吸附介质及其制备方法技术

技术编号:10064556 阅读:109 留言:0更新日期:2014-05-22 05:46
本发明专利技术公开了一种用于水处理的多孔吸附介质,所述多孔吸附介质由包括如下用量的原料制备而成:硅砂铸造再生灰70-80份、污泥5-15份、粉煤灰5-15份、活性炭0-10份以及秸秆或茎叶植物碎料5-10份。本发明专利技术得到的多孔吸附介质质坚,比重大于1,完全沉在水底,空隙率高,比表面积大,适用于环境水处理技术中作为生物填料(如生物滤池中的填充体)。本发明专利技术使废物得到充分利用,并且成功应用于保护环境和治理环境,变废为宝,为美化生态环境做出巨大贡献。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于水处理的多孔吸附介质,所述多孔吸附介质由包括如下用量的原料制备而成:硅砂铸造再生灰70-80份、污泥5-15份、粉煤灰5-15份、活性炭0-10份以及秸秆或茎叶植物碎料5-10份。本专利技术得到的多孔吸附介质质坚,比重大于1,完全沉在水底,空隙率高,比表面积大,适用于环境水处理技术中作为生物填料(如生物滤池中的填充体)。本专利技术使废物得到充分利用,并且成功应用于保护环境和治理环境,变废为宝,为美化生态环境做出巨大贡献。【专利说明】
本专利技术涉及水处理材料领域,特别涉及。
技术介绍
众所周知,我国铸造企业已超过25000多家,铸件产量多年位居世界首位,其中硅砂型铸造在铸造业中占绝大部分,大约是80%?90%,废硅砂的回收再生会产生大量的再生灰,大多数企业以丢弃为主,这对再生灰资源是极大的浪费,而且会造成严重的环境污染。硅砂铸造再生灰的利用既能实现资源的回收利用,也有利于保护环境和治理环境,进而贡献社会和造福人类。因此硅砂铸造再生灰的利用已成为我国迫切需要解决的问题。现有技术公开了多种将硅砂铸造再生灰利用的技术方案,如将硅砂粉尘用于制备支撑剂、防火材料、防潮材料及建筑石材等的技术方案,但目前尚未见有将其应用于水处理的相关研究或报导。有鉴于此,特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种经济、环保、一次性设备投入小的硅砂铸造再生灰资源化处理的方法,将铸造废娃砂再生灰经过一定的工序制造成多孔介质,使再生灰中的重金属和有害物质固定在多孔介质中,并将生产出的多孔介质作为生物填料用于环境水处理中,从而实现硅砂铸造再生灰的无害化和资源化处理。为实现上述的目的,本专利技术采用如下技术方案:—种用于水处理的多孔吸附介质,所述多孔吸附介质由包括如下用量的原料制备而成:硅砂铸造再生灰70-80份、污泥5-15份、粉煤灰5-15份、活性炭0-10份以及秸杆或茎叶植物碎料5-10份。其中,优选所述多孔吸附介质由包括如下用量的原料制备而成:硅砂铸造再生灰72-76份、污泥8-12份、粉煤灰8-12份、活性炭4_8份以及秸杆或茎叶植物碎料6_8份。按上述特定用量比配料,本专利技术能够制备得到具有理想吸附和处理效能的多孔吸附介质,实现了硅砂再生灰的充分再利用。其中,所述的硅砂铸造再生灰来自于以硅砂铸造工件过程中产生的粉尘,经由硅砂再生设备集尘装置收集后应用。所述的硅砂铸造再生灰粒度介于在3 μ?20 μ m,优选10μ至20 μ m,该尺寸下的再生灰有益于与其他组分配合,最终得到表面多微孔的结构,确保成品的吸附性能。本专利技术所述再生灰的主要成分为金属氧化物和非金属氧化物。金属氧化物包括钾、钙、钠、镁、铝、铁的氧化物,非金属氧化物为二氧化硅(SiO2)。本专利技术所述的再生灰,优选其中Si02、Al2O3和Fe2O3三者之和约占再生灰总量的70?90%。其中,本专利技术所述污泥可选为污水生物处理系统外排的剩余污泥,剩余污泥是指活性污泥系统中从二次沉淀池(或沉淀区)排出系统外的活性污泥(生物活性较低或老化的活性污泥)。该活性污泥由微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质组成。微生物群体主要包括细菌,原生动物和藻类等。这类从沉淀池中排放出去的污泥是已知物质,公开于于各种活性污泥系统(如污水处理系统),具有一定的生物活性,有机含量较高,在焙烧过程中产生气体,体积迅速膨胀,是一种膨胀剂。具体的获取手段为本领域技术人员所掌握,本专利技术对此不作特别限定。其中,所述粉煤灰的筛子目数为45000-45500目,细度为0.03-0.05mm,烧失量不大于10%。优选所述的粉煤灰的筛子目数为45400目,粉煤灰细度为0.040mm,烧失量2?8%,如果粉煤灰粒度或烧失量过大,将直接导致多孔介质的强度下降。本专利技术所述的活性炭可采用现有技术公开的任一种,其平均粒径范围为4?6mm。优选采用废活性炭,废活性炭具有一定的吸附和干燥功能,废活性炭相对表面积大,能吸附大量空气,并不停地进行着氧化反应促进反应进行和彻底,一般活性炭粒度较大,使用安全。本专利技术所述的多孔吸附介质,所述的秸杆或茎叶植物碎料过20?40目筛。秸杆或茎叶植物碎料燃烧产生大量气体,促进多孔介质气室形成,具体秸杆或茎叶植物碎料的选择为本领域技术人员所掌握。本专利技术将以上材料按照合理的用量比进行搭配,即可制出优质多孔吸附介质,该多孔吸附介质是通体带有蜂窝状的球形体,表面多微孔、粗糙、呈颗粒状、比表面积大,表面色泽大多为铅灰色,少部分呈褐色。其相对密度为2.4?2.6,孔隙率为75%?80%,平均粒径为4?6mm。在水中的pH值呈中性,比表面积大,在污水中有利于活性污泥微生物的附着和生长,进而净化污水,使水质变清。本专利技术的第二目的在于提供上述多孔吸附介质的制备方法,包括如下步骤:(I)从硅砂再生设备集尘装置中筛分再生灰;(2)配料,称取硅砂铸造再生灰70-80份、污泥5-15份、粉煤灰5_15份、活性炭0-10份以及秸杆或茎叶植物碎料5-10份,混合粉磨;(3)向混合原料中配料水,通过喷雾造粒塔进行造粒;(4)对湿颗粒进行焙烧;先在500?60(TC进行预热焙烧20_45分钟,然后再在1100?1200°C进行高温焙烧I?2h ;(5)出炉冷却,成品分级筛选,即得多孔吸附介质。其中,优选所述的喷雾造粒塔水蒸发量为200kg/h ;造粒后先在500?600°C进行预热焙烧0.5h,然后再在1150°C进行高温焙烧1.5h。采用上述制备方法,能够得到质量稳定、均一的多孔吸附介质,本专利技术使用铸造废砂再生灰制备多孔吸附介质用于水处理,使用的配料剩余污泥、废旧活性炭等均是废物再利用,加上秸杆或茎叶植物碎料,焙烧产生大量气体,使粒料迅速膨胀,生产出优质多孔介质。本专利技术进一步要求保护所述的多孔吸附介质在水处理中的应用。具体如可用于市政污水处理生物滤池(BAF)填充物,河流碧水装置系统填充物等。本专利技术得到的多孔吸附介质质坚,比重大于1,完全沉在水底,空隙率高,比表面积大,适用于环境水处理技术中作为生物填料(如生物滤池中的填充体)。本专利技术使废物得到充分利用,并且成功应用于保护环境和治理环境,变废为宝,为美化生态环境做出巨大贡献。【具体实施方式】下面结合实施例,对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。实施例1配料:硅砂铸造再生灰75kg、污泥10kg、粉煤灰10kg、活性炭5kg以及秸杆和茎叶植物碎料混合物8kg。其中,污泥取自北京市某污水处理厂的污水生物处理系统外排的剩余污泥;粉煤灰的筛子目数为45000-45500目,细度为0.03-0.05mm,烧失量不大于10%,秸杆和茎叶植物碎料过30?40目筛。本实施例所述多孔吸附介质采用如下制备方法制备得到:(I)从硅砂再生设备集尘装置中筛分3 μ m?20 μ m的再生灰;(2)配料,称取娃砂铸造再生灰75kg、污泥10kg、粉煤灰10kg、活性炭5kg以及稻杆和茎叶植物碎料混合物8kg,混合粉磨;(3)向混合原料中配料水,通过喷雾造粒塔进行造粒;(4)对湿颗粒进行焙烧;先在550°C进行预热焙烧30分钟,然后再在1150°C进行闻温倍烧1.5h ;(5)出炉冷却,成品分级筛选,即得多孔吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水处理的多孔吸附介质,其特征在于:所述多孔吸附介质由包括如下用量的原料制备而成:硅砂铸造再生灰70?80份、污泥5?15份、粉煤灰5?15份、活性炭0?10份以及秸秆或茎叶植物碎料5?10份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:秦升益孙青亮刘志王宏斌
申请(专利权)人:北京仁创生态环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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