废陶瓷作为渗流式生物床填料及氨氮吸附剂的应用制造技术

废陶瓷作为渗流式生物床填料及氨氮吸附剂的应用属于污染河水净化技术领域，特别涉及用于处理污染河水净化的渗流式生物床技术。该填料及氨氮吸附剂是以工业废料陶瓷碎片为原料，经一定程度机械破碎成粒径为３～１０ｃｍ。废陶瓷的孔隙率较高，外部比表面积大，具有良好的微生物附着特性；作为吸附剂对废水中的氨氮有良好的吸附效果。废陶瓷作为填料及吸附剂具有廉价易得的优点，并且能够废物利用，变废为宝，非常适合于工业应用。

【技术实现步骤摘要】

废陶瓷作为渗流式生物床填料及氨氮吸附剂的应用属于污染河水净化
，特别涉及用于处理污染河水净化的渗流式生物床技术。
技术介绍
水质严重恶化是中国河流污染的主要问题之一，净化河流水质是河流治理的必要措施。渗流式生物床技术(Seepage Biological Bed简称为SBB)结合了生物膜的降解和填料的过滤作用，适合于受严重污染的小型河流的治理。本工艺的特点是水流采用水平渗流的方式，这也是“渗流式生物床”的由来。采用水平渗流的水流方式，构筑物可以结合河岸的地形和地质特点，沿河岸进行布置；可以大幅度降低构筑物高度，并且可以设计成半地下式或者全地下式，能够很好的和景观相融合；水流可以利用重力流动，节省动力费用，同时可以设计成半敞开式，利用空气的复氧进行生物降解；相比较上向流和下向流的构筑物，水平渗流的构筑物在水流方向上的长度受限制较小，沿长度方向可以配置不同的填料，实现不同的去除功能。填料是渗流式生物床的核心处理介质，其性能直接影响渗流式生物床过滤、吸附、生物降解等功能发挥，同时，填料也是该工艺基建投资的主要费用。因此，高效经济的填料筛选以及配置是渗流式生物床工艺开发的重要内容。渗流式生物床填料不同于传统的污水生物过滤工艺的填料，填料的筛选应结合河流治理的特点，综合考虑功能性、经济性、生态相容性等因素。具体体现在以下几个方面(1)用于河流治理的生物过滤工艺通常规模较大，填料的需求量较大。因此，填料要便宜易得，并且要考虑各种废料的再利用；(2)填料应具有良好的结构特点和物理性能，应有一定的强度，还要考虑填料的密度、孔隙率和比表面积等；(3)填料的化学稳定性较强，不溶出影响生物处理功能的有害物质，并希望能溶出一些有益于微生物生长的有益元素；(4)在生物附着性方面，应当有良好的生物附着性。目前，在废水处理中，常用的填料主要有陶粒、沸石、石英砂、无烟煤、活性炭、塑料制品以及其他天然材料和矿物颗粒。这些填料或者不具有吸附污染物的功能，或者价格较高，不能满足需求量大的要求。吸附法作为一种水体中去除氨氮的方法，具有操作简单、成本低、吸附剂可重复使用等优点。但是目前常用的吸附剂或者吸附量偏低，或者成本较高，不能直接应用到高浓度的混合废水中。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的缺陷，提出了将废陶瓷作为渗流式生物床填料及氨氮吸附剂的应用。所述的废陶瓷是以工业废物陶瓷碎片为原料，经一定程度机械破碎成粒径为3～10cm。有益效果，废陶瓷结构稳定，强度大，孔隙率较高，外部比表面积大，具有良好的微生物附着特性。废陶瓷作为填料能够溶出微生物生长所需的“大量元素”，从而促进微生物的生长；还能浸出能够促进微生物生长环境多样化，对于微生物的生长有益的微量元素。废陶瓷作为废水中氨氮的吸附剂，试验结果表明该吸附剂对废水中的氨氮有良好的吸附效果。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述实施例1采用由陶土烧制而成(陶瓷碎片原料也可以由煤矸石烧制而成)工业废料陶瓷碎片为渗流式生物床填料的原料，经一定程度机械破碎成粒径为3～10cm。经测定其堆积密度为990kg/m3，真密度为1970kg/m3，孔隙率为53％，外部比表面积为0.159m2/kg。可见该填料的孔隙率较高，外部比表面积大，具有良好的微生物附着特性。对废陶瓷进行浸出物质全分析，结果显示，废陶瓷能够溶出钙(Ca)、钾(K)、镁(Mg)、钠(Na)、硫(S)等微生物生长所需的“大量元素”，从而促进微生物的生长。除了溶出的大量元素外，废陶瓷还能浸出硼(B)、钡(Ba)、铋(Bi)和锶(Sr)等微量元素，这些元素虽然不是微生物生长所必需的，但能够促进微生物生长环境多样化，因而对于微生物的生长也是有益的。处理前污染河水的污染物CODcr50mg/L，NH4+-N20mg/L，浊度30NTU，处理后，对上述污染物的去除率分别为50％，65％和70％。生物附着量为1.5gSS/L填料床。实施例2 作为废水中氨氮吸附剂的测试，在温度为25℃，初始pH为7、初始氨氮的浓度为30mg/L的条件下进行吸附实验，当吸附平衡时的氨氮的浓度为17.6mg/L的条件下，测得平衡时氨氮的吸附量达0.035mgNH4+-N/g吸附剂。实施例3作为废水中氨氮吸附剂的测试，在温度为25℃，初始pH为7、初始氨氮的浓度为50mg/L的条件下进行吸附实验，每30分钟取样测定氨氮的浓度，经过9h达到平衡，其饱和吸附容量为0.038mgNH4+-N/g吸附剂。实施例4作为废水中氨氮吸附剂的测试，取6份粒径为3～10cm的废陶瓷，然后分别加入一定体积初始氨氮浓度分别为10、20、40、60、80和120mg/L的NH4+-N溶液，于25℃恒温振荡器上振荡24h。根据吸附等温线，计算出的废陶瓷的最大吸附容量为0.04mgNH4+-N/g吸附剂。权利要求1.废陶瓷作为渗流式生物床填料的应用。2.如权利要求1所述的废陶瓷作为渗流式生物床填料的应用，将废陶瓷经机械破碎成粒径为3cm～10cm。3.废陶瓷作为污染河水净化处理中的氨氮吸附剂的应用。4.如权利要求3所述的废陶瓷作为污染河水净化处理中的氨氮吸附剂的应用，将废陶瓷经机械破碎成粒径为3cm～10cm。全文摘要废陶瓷作为渗流式生物床填料及氨氮吸附剂的应用属于污染河水净化
，特别涉及用于处理污染河水净化的渗流式生物床技术。该填料及氨氮吸附剂是以工业废料陶瓷碎片为原料，经一定程度机械破碎成粒径为3～10cm。废陶瓷的孔隙率较高，外部比表面积大，具有良好的微生物附着特性；作为吸附剂对废水中的氨氮有良好的吸附效果。废陶瓷作为填料及吸附剂具有廉价易得的优点，并且能够废物利用，变废为宝，非常适合于工业应用。文档编号C02F3/10GK1923727SQ20061011278公开日2007年3月7日 申请日期2006年9月1日 优先权日2006年9月1日专利技术者何苗, 胡洪营, 林岩清, 张建 申请人:清华大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
废陶瓷作为渗流式生物床填料的应用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何苗，胡洪营，林岩清，张建，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]