水处理材料及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种水处理新材料及其制作方法，发明专利技术人经过长期的试验研究，优选了一种材质较疏松、重量轻的物质作为骨架材料，添加在凹凸棒粘土中，凹凸棒粘土和这种骨架材料的重量比为（５０－８０）∶（２０－５０），两者混合均匀后添加适量水搅和，制作成形（如带有孔的圆柱体、方形体也可以是环形圈、小球体），经风干后再入炉焙烧，焙烧温度以８００－１１００℃度为宜，焙烧时间约４小时，制成品经冷却至室温后，在其表喷涂以芽孢杆菌为主的有益微生物制剂。本发明专利技术经应用于水处理证明，长期浸泡于水中不会崩散，且表面积进一步增大，能更好地释放微量元素，降解氨氮，便于有益微生物固着，处理效率高、效果好，同时该发明专利技术材料可重复多次使用，处理水可循环使用，大大节约了水处理成本。

Water treatment material and making method thereof

The present invention discloses a new water treatment material and its production method, through the experimental study on the long term inventor, preferably a material is loose, lightweight material as skeleton material, adding attapulgite clay, attapulgite clay and the matrix material weight ratio (50 - 80), (20 - 50), which is evenly mixed after adding water mixing, molding (cylinder, such as square body with holes can be an annular ring, a small sphere), dried after roasting, baking temperature of - 1100 DEG C to 800 degrees is appropriate, the roasting time is about 4 hours, manufactured goods after cooling to room temperature, in the spraying of beneficial microorganism preparation with Bacillus. The invention was used in water treatment, long-term immersion in water will not collapse, and further increase the surface area, better release of trace elements, to facilitate the beneficial microbial degradation of ammonia nitrogen, fixation, high treatment efficiency, good effect, and the material can be reused, recycled water treatment, greatly saving water processing cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水质净化材料领域，具体地说涉及水处理材料及其制作方法。
技术介绍
目前使用较多的水处理材料有活性炭、麦饭石、沸石等，凹凸棒粘土作为水处理中的吸附过滤材料，以其优越的性能，丰富的来源，低廉的价格越来越受到业内重视。凹凸棒粘土是一种天然非金属粘土矿物，它是一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状晶体结构和十分细小(约0.01mm×1mm)的棒状、纤维状晶体形态，所以这种矿物质能够在许多方面表现出优异的性能。一般而言，凹凸棒粘土(矿石)经过酸洗去除非粘土成份，热处理即可使其失去水份，300℃前分两步失去吸附水和沸石水，400-600℃失去大部份结构水，从而改善其比表面积，甚至改变其结构，改性之后的凹凸棒粘土，比表面积高达300平方米/mg以上甚至更高。凹凸棒粘土具有这种特殊的结构和较大的比表面积，决定了其具有良好的吸附性能。近些年，水处理领域的专家、学者、科技人员在凹凸棒粘土的应用方面做了很多有益探讨，如2003年《工业水处理》中的《凹凸棒粘土及在水处理中的应用》，分类讨论了凹凸棒粘土在水处理领域的应用，分析了存在问题，提出了相应的意见和建议；2000年《江苏地质》中“凹凸棒粘土处理城市废水的实验”，1995年《环境污染与防治》中的“凹凸棒粘土处理印染废水研究”以及1995年《矿产综合利用》中的“凹凸棒石粉土吸附剂除磷酸盐的研究”等，均对凹凸棒粘土作水处理剂进行了很多实验和研究，其脱色、脱臭，对有机物、有害物质的吸附、降解等都优于现有材料但在凹凸棒粘土用于水处理的现有技术中，大多采用凹凸棒粘土粉剂，或几种矿物混配的粉剂，也有部份采用制成的固形物，但这些固形物均是在低温下成型，放入水中后则会崩散(又成粉状物)，这些粉状物在水中呈悬浮状态，形成高粘度的悬浮液，虽然对水的处理效果不错，但回收利用较为困难，只能让其随处理水流走，处理过的水也无法循环使用，仍然存在环境污染和资源浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是，提供一种不仅具有上述的水处理效果，且在水中久泡不会松散，可多次重复使用的新材料，便于实现工业化生产，以及水的循环使用。本专利技术的技术方案是这样实现的，专利技术人经过长期的试验研究，对新材料的配方、成形的形状，成形的工艺，焙烧温度等提出了较佳方案。为了既发挥凹凸棒粘土的优越性能，更有利于增加新材料的孔吸率，同时又要能降低凹凸棒粘土的粘性，便于制作成形，且成形材料自重轻，专利技术人经过对数十种材料的试验，优选了一种材质较疏松、重量轻的物质作为骨架材料，添加到凹凸棒粘土中，凹凸棒粘土和这种骨架材料的重量比为(50-80)∶(20-50)，两者混合均匀后添加适量水搅和，并制作成形，经风干后再入炉焙烧。所述的骨架材料选用煤渣、煤灰、漂珠等，焙烧温度以800-1100℃度为宜，焙烧时间约4小时左右。制成品的形状可以是带有孔的圆柱体、方形体，也可以是环形圈、小球体。制成品经自然冷却至室温后，在其表面喷涂适量以芽孢杆菌为主的有益微生物制剂，经过这样处理，该材料放入水中后，在短时间内，其表面即可生成生物膜，而发挥生物处理效果。有益效果1、本专利技术经应用于废水处理生产试验证明，长期浸泡于水中不会崩散，且自重轻，出池、入池操作方便； 2、本专利技术不仅在水中久泡不会松散，而且它的孔吸率进一步增大，能更好地释放微量元素，降解氨氮，便于有益微生物固着，处理效率高、效果好，更利于环保；3、一次投料可长期使用，实现了连续化生产和水的循环使用；4、当处理过的水质达不到要求时，则需对该材料进行活化处理，处理后的材料又可重复使用，从而节约了水处理成本；5、本专利技术比其它水处理材料，如凹凸棒粘土、活性炭，麦饭石、沸石等，在处理效果相当的情况下成本则更低。附图说明附图1为本专利技术方形体的立体示意图；附图2A为带有三角形孔的圆柱体的立体示意图，B为带有圆孔的圆柱体的立体示意图；附图3为本专利技术环形圈的立体示意图；附图4为本专利技术小球体的立体示意图；现结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步祥细说明。具体实施例方式取经改性处理后的凹凸棒粘土700公斤，20um-250um煤渣300公斤，两者混合均匀，再加入适量水搅和，水量的多少以成型脱模后不变形为准；将搅和好的混合物，放入模内设有多个柱状物的圆柱形模成形，脱模后的固形物呈圆柱体(如图2所示)，垂直于圆柱体的上下平面有多个和模内柱状物相吻合的孔；圆柱体经风干脱水后入炉焙烧，缓慢升温至1000℃时，停止焙烧，这个过程大约需四小时，待其自然冷却至室温，用适量的、以芽孢杆菌为主的有益微生物制剂，喷涂到圆柱体的表面，至此则完成了本专利技术的制作，成品用隔潮、防菌的包装物包装后入库备用。现将本专利技术材料应用于生态型工厂化鱼类养殖系统(另案申请)将上述圆柱体按要求堆码在水处理池中，用水泵将沉淀池中待处理水泵入处理池底部，处理水从池子底部向上反流，穿透本专利技术材料而溢流至人工湿地，现取2003年7、8、9三个月，经本池处理后水质指标(其中三项)对比如下溶氧量平均由2.72mg/L增加到3.77mg/L，氨氮含量平均由1.06mg/L下降到0.93mg/L，亚硝态氮含量平均由0.9mg/L下降到0.8mg/L。流出人工湿地的水再进入装有本材料的滴流池处理，现仍取2003年7、8、9三个月，经滴流池处理后水质指标(如上述)对比如下溶氧量平均由4.18mg/L增加到7.82mg/L(增加87.1％)，氨氮含量平均由0.6mg/L下降到0.37mg/L(下降30.2％)，亚硝态氮含量平均由0.38mg/L下降到0.16mg/L(下降57.9％)，硝态氮始终稳定在3-4mg/L。经过本专利技术处理过的循环水清澈透明，相关指标完全达到鱼类养殖的水质要求。应用于印染废水处理试验将印染废水泵入堆码有上述材料的处理池中，印染废水仍如上述由池子底部向上反流，如此循环两小时，废水中COD去除率达87％，色度去除率达95.5％。应用于城市污水处理试验将城市污水泵入堆码有上述材料的处理池中，城市污水仍如上述由池子底部向上反流，如此循环两小时，污水中COD去除率达86.5％。本专利技术材料用于水产品养殖循环水系统，已有一年多时间，未经任何活化处理，处理过的水依然满足水产品养殖要求。如果该材料失去活性，可采用以下方法进行活化处理即将失去活性的材料从池子中取出，先用水冲洗，适当晾晒，再入炉焙烧；也可以先用水冲洗，再用酸洗，然后再用水冲洗、晾干即可，方法简单易行。权利要求1.一种水处理新材料，包括凹凸棒粘土，其特征在于凹凸棒粘土中混合有骨架材料，重量比为凹凸棒粘土50-80，骨架材料20-50。2.如权利要求1所述的一种水处理新材料，其特征在于骨架材料为煤渣、煤灰、漂珠等。3.一种如权利要求1所述的水处理新材料的制作方法，其特征在于凹凸棒粘土、骨架材料按比例混合均匀，并加适量水搅和，制作成形，经风干后再入炉焙烧。4.如权利要求3所述的一种水处理新材料的制作方法，其特征在于炉窑的焙烧温度在800-1100℃之间，焙烧时间约4小时。5.如权利要求3所述的一种水处理新材料的制作方法，其特征在于成形后的形状可以是带有孔的圆柱体、方形体，也可以是环形圈、小球体。6.如权利要求3所述的一种水处理新材料的制作方法，其特征在于经焙烧后的固形物待冷却至室温，在其表面喷涂以芽孢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水处理新材料，包括凹凸棒粘土，其特征在于凹凸棒粘土中混合有骨架材料，重量比为：凹凸棒粘土５０－８０，骨架材料２０－５０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何玉明，王维善，周凤建，张胜宇，沈振国，吴淑久，
申请(专利权)人：淮安市水产科学研究所，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]