一种蛇纹石生物滤料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种蛇纹石生物滤料及其制备方法。其技术方案是：以30~62wt%的蛇纹石原矿细粉、30~60wt%的低压电瓷废料细粉和8~10wt%的福建泥为原料，外加所述原料50~60wt%的造孔剂，混合均匀，即得混合料。将所述混合料置于造粒机中，再加入混合料60~70wt%的水玻璃溶液，造粒，得到粒径为3~15mm的球形生坯。然后将所述球形生坯在90~110℃条件下干燥12~24h，在1000℃~1100℃条件下保温1~5h，制得蛇纹石生物滤料。本发明专利技术具有成本低廉、生产工艺简单和节约能源的特点，所制备的生物滤料比表面积大、利于微生物挂膜和适宜微生物生长。

Serpentine biological filter material and preparation method thereof

The invention relates to a serpentine biological filter material and a preparation method thereof. The technical scheme is: 30~62wt% serpentine ore powder, 30~60wt% powder and 8~10wt% low voltage ceramic waste Fujian mud as raw material, adding pore forming agent, the raw materials of 50~60wt% mixing, the mixture. The mixture is placed in a granulator, then adding water glass solution, mixture 60~70wt% granulation, the grain size of spherical green 3~15mm. Then the spherical body drying 12~24h at 90~110 deg.c, at 1000 DEG ~1100 DEG 1~5h under the condition of heat preservation, preparation of serpentine biological filter. The invention has the advantages of low cost, simple production process and energy saving, and has the advantages of large specific surface area of the biological filter material, being favorable for microbial biofilm formation and suitability for microbial growth.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水处理用生物滤料
具体涉及一种蛇纹石生物滤料及其制备方法。
技术介绍
我国蛇纹石矿产资源储量丰富，分布范围很广。目前年开采量约为200～300万吨，主要用作钙镁磷肥的原料，少量用作耐火材料、土壤改良和建筑材料的原材料，但其利用率仍然较低。随着经济发展的推进，输电线路已在全国范围内普及。同时，对输电线路的能耗损失要求也在逐步提升，电瓷材料一旦在生产或使用过程中产生裂纹或介电性能不达标，则会被淘汰成为电瓷废料。目前，电瓷废料仍是以堆积存放的形式回收，造成资源的浪费。随着水污染的日益加剧，传统的污水处理工艺很难达到要求，污水处理成为亟待解决的问题。目前所采用的污水处理方法主要有吸附法和生物法，常用吸附剂有活性碳、陶粒、沸石和硅藻土等；生物法是借助微生物或植物的絮凝、吸收累积和富集等作用，使废水中的有机污染物和无机污染物转化为稳定、无害的物质。把微生物吸附在陶粒上处理废水，能结合吸附法和生物法处理废水的优势，构成一种高效、快速和连续的废水处理系统，可以回收陶粒，有效地减少了二次污染。目前所制备的大多数生物滤料的孔结构单一，限制了微生物在不同生命阶段对生活环境的需求；只考虑其比表面积对微生物挂膜的影响，未考虑滤料本身能否为微生物提供所需的营养物质。如“一种用于废水处理球型煤质微孔生物滤料的制造方法”（CN1548385A）专利技术，该技术以粘结性煤或弱粘结性煤为主要原料，经粉碎后加入粘结r>剂，造粒，干燥，烧结后得到球型煤质微孔生物滤料。其缺点为：（1）所制备的生物滤料的孔结构单一，未考虑微生物不同生长阶段所需要的孔结构；（2）所制备的生物滤料未能为微生物栖息提供合适的营养物质。又如“一种利用煤矸石制备的沸石陶粒滤料及其制备方法”（CN104069690A）专利技术，该技术将煤矸石粉料、造孔剂和水混合均匀后造粒成型，将得到的球型生料烧结后经过表面除釉、NaOH水热处理和水洗等，得到最终的沸石陶粒滤料。这种方法所制备的生物滤料虽然具有多级复合孔结构，其原料中含有微生物所需要的金属离子，但其工艺复杂。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种成本低廉、生产工艺简单和节能环保的蛇纹石生物滤料制备方法；用该方法所制备的蛇纹石生物滤料比表面积大、利于微生物挂膜和适宜微生物生长。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：以30~62wt%的蛇纹石原矿细粉、30~60wt%的低压电瓷废料细粉和8~10wt%的福建泥为原料，外加所述原料50~60wt%的造孔剂，混合均匀，即得混合料。将所述混合料置于造粒机中，再加入混合料60~70wt%的水玻璃溶液，造粒，得到粒径为3~15mm的球形生坯。然后将所述球形生坯在90~110℃条件下干燥12~24h，在1000℃~1100℃条件下保温1~5h，制得蛇纹石生物滤料。所述蛇纹石原矿细粉的粒径≤0.088mm；蛇纹石原矿细粉的主要化学成分是：MgO为30~45wt%，SiO2为30~40wt%，Fe2O3为7~10wt%，CaO为0.2~0.3wt%。所述低压电瓷废料细粉的粒径≤0.074mm；低压电瓷废料细粉的主要化学成分是：SiO2≥70.09wt%，Al2O3≥24.37wt%，K2O≤2.66wt%，TiO2≤0.5wt%，Fe2O3≤1.60wt%，灼减率≤0.37wt%。所述的福建泥的粒径≤0.074mm；福建泥的化学成分是：SiO2≥30.99wt%，Al2O3≥40.98wt%，K2O≤0.71wt%，Na2O≤0.10wt%，CaO≤0.62wt%，Fe2O3≤1.82wt%，灼减率≤19.10wt%。所述造孔剂为锯末、糠和炭粉中的一种，粒径≤0.088mm。所述水玻璃溶液的浓度为20~30wt%。由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下积极效果：1、本专利技术所制备的生物滤料，其中的孔是由蛇纹石烧成过程中脱羟基所形成的微孔以及造孔剂烧失所产生的孔组成，具有多级复合孔结构，能增大滤料的比表面积，不仅利于为微生物不同生长阶段提供适宜的生存环境，且利于微生物挂膜。2、本专利技术所采用的原料蛇纹石原矿细粉具有较高的镁离子和铁离子含量，为微生物的生长提供了优良的营养环境。镁在糖酵解、呼吸、氧化磷酸化等过程中起重要作用，是各种激酶、柠檬酸裂合酶、异柠檬酸脱氢酶、碱(酸)性磷酸酶等的辅助因子，是多种激酶的激活剂；元素铁存在于细胞色素、铁氧还蛋白和铁硫蛋白中，是氧化还原载体，又是一些酶的(脱羧酶)辅助因子，是电子传递链的组成部分，能使氨氮氧化的中间物质羟氨在脱羟酶的作用下所释放的两个电子经电子传递链传给氧磷酸化以产生能量。硝化细菌的细胞多具有复杂的膜内褶结构(薄片状、囊泡状和核管状)，铁离子能够加大细胞膜的渗透性，从而加快营养物质的吸收速度。铁离子的存在利于微生物的絮凝和沉积。3、本专利技术工艺简单，提高了蛇纹石综合利用水平，并且采用低压电瓷废料作为原料，变废为宝，节约了资源。因此，本专利技术具有成本低廉、生产工艺简单和节约能源的特点，所制备的生物滤料比表面积大、利于微生物挂膜和适宜微生物生长。具体实施方式：下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述，并非对其保护范围的限制：为避免重复，先将本具体实施方式所涉及的原料统一描述如下，实施例中将不赘述：所述蛇纹石原矿细粉的粒径≤0.088mm；蛇纹石原矿细粉的主要化学成分是：MgO为30~45wt%，SiO2为30~40wt%，Fe2O3为7~10wt%，CaO为0.2~0.3wt%。所述低压电瓷废料细粉的粒径≤0.074mm；低压电瓷废料细粉的主要化学成分是：SiO2≥70.09wt%，Al2O3≥24.37wt%，K2O≤2.66wt%，TiO2≤0.5wt%，Fe2O3≤1.60wt%，灼减率≤0.37wt%。所述的福建泥的粒径≤0.074mm；福建泥的化学成分是：SiO2≥30.99wt%，Al2O3≥40.98wt%，K2O≤0.71wt%，Na2O≤0.10wt%，CaO≤0.62wt%，Fe2O3≤1.82wt%，灼减率≤19.10wt%。所述锯末、糠和炭粉中的粒径≤0.088mm。实施例1一种蛇纹石生物滤料及其制备方法。以30~38wt%的蛇纹石原矿细粉、53~60wt%的低压电瓷废料细粉和9~10wt%的福建泥为原料，外加所述原料50~55wt%的造孔剂，混合均匀，即得混合料。将所述混合料置于造粒机中，再加入混合料60~65wt%的水玻璃溶液，造粒，得到粒径为3~7mm的球形生坯。然后将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蛇纹石生物滤料的制备方法，其特征在于以30~62wt%的蛇纹石原矿细粉、30~60wt%的低压电瓷废料细粉和8~10wt%的福建泥为原料，外加所述原料50~60wt%的造孔剂，混合均匀，即得混合料；将所述混合料置于造粒机中，再加入混合料60~70wt%的水玻璃溶液，造粒，得到粒径为3~15mm的球形生坯；然后将所述球形生坯在90~110℃条件下干燥12~24h，在1000℃~1100℃条件下保温1~5h，制得蛇纹石生物滤料。

【技术特征摘要】
1.一种蛇纹石生物滤料的制备方法，其特征在于以30~62wt%的蛇纹石原矿细粉、30~
60wt%的低压电瓷废料细粉和8~10wt%的福建泥为原料，外加所述原料50~60wt%的造孔剂，
混合均匀，即得混合料；将所述混合料置于造粒机中，再加入混合料60~70wt%的水玻璃溶
液，造粒，得到粒径为3~15mm的球形生坯；然后将所述球形生坯在90~110℃条件下干燥12~
24h，在1000℃~1100℃条件下保温1~5h，制得蛇纹石生物滤料。
2.根据权利要求1所述的蛇纹石生物滤料的制备方法，其特征在于所述蛇纹石原矿细
粉的粒径≤0.088mm；蛇纹石原矿细粉的主要化学成分是：MgO为30~45wt%，SiO2为30~
40wt%，Fe2O3为7~10wt%，CaO为0.2~0.3wt%。
3.根据权利要求1所述的蛇纹石生物滤料的制备方法，其特征在于所述低压电瓷废料
细粉的粒径≤0.074mm；低压电瓷废料细粉的主要化学成分是：SiO...

【专利技术属性】
技术研发人员：李淑静，李桂娟，李远兵，徐娜娜，李亚伟，桑绍柏，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42