本发明专利技术属于环保领域，公开了一种水处理用滤料及其制备方法和应用。该滤料主要采用下列重量份的原料：粉煤灰６０－８０份，膨胀珍珠岩０－２０份，粘结剂５－１５份，造孔剂５～５０份。该滤料的制备方法采用原料混合、造粒，湿料球高温骤热加热产生水蒸汽使料球膨胀造孔、成型，高温烧结固化，机械搅拌使表面增加开孔。该滤料可用于生物水处理，特别是作为曝气生物滤池的滤料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环保领域，涉及一种水处理用滤料，主要应用于工业废水处理和城市污水净化方面，在生物膜法水处理过程中，作为曝气生物滤池中的滤料。
技术介绍
我国水污染严重，水质变坏，直接影响经济的可持续发展和人们的身体健康，尤其 是有机污染物，加速了水体中藻类物质的生长繁殖，使水体快速恶化。生物水处理技术适用 于工业废水处理和城市污水净化，尤其适用于处理有机废水。曝气生物滤池(BAF)处理污 水是80年代末和90年代初兴起的污水处理工艺，已在欧美和日本广为流行。近年来，我国 也对BAF工艺展开了研究。作为生物膜的载体，滤料是曝气生物滤池的核心组成部分，影响 该工艺的运行控制和处理效果。因此，滤料对于曝气生物滤池工艺的推广应用具有重要意 义。 陶粒滤料具有质轻多孔、表面粗糙、比表面积大、生物挂膜容易、强度高、耐冲洗、 滤速高、压头损失小、不堵塞等优点，具有广泛的应用前景。陶粒滤料因其低廉的价格和优 异的性能，受到越来越密切的关注，尤其是利用微生物对水中的有机污染物进行吸附和氧 化分解处理的曝气生物滤池中发挥着重要作用。粉煤灰是工业废渣，如果能够主要利用粉 煤灰生产生物滤料，既可以环保，又可以节约资源。 烧制陶粒必须具备两个基本条件高温下能够产生适当的黏度和表面张力，使料 球软化；发生化学反应，产生适量的气体。传统的烧结工艺是在1000-120(TC的高温下，物 料接近熔融状态，料球软化；碳粉或有机添加剂燃烧，无机盐如碳酸钙等高温分解，产生的 气体发生膨胀，并部分溢出，形成膨胀多孔的料球。传统工艺温度要求高，加热时间长，消 耗较多的能源；添加剂增加成本，且排出的的气体污染大气。高温烧结前要求料球干燥，在 200-50(TC范围内排出去结合水和易挥发成分，水分被当做"不利成分"。高温烧结时，要求 尽量保证料球软化和发气同时进行，增加了操作难度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种成本低、节约能源、制造方便的水处理用滤料。 本专利技术另一个目的是提供该水处理用滤料的制备方法。 本专利技术还有一个目的是提供该水处理用滤料的用途。 本专利技术的目的是通过下列技术方案实现的 —种水处理用滤料，该滤料主要采用下列重量份的原料粉煤灰60-80份，膨胀珍珠岩0-20份，粘结剂5-15份，造孔剂5 50份。 所述的滤料，其中粘结剂为硅酸钠，造孔剂为水。 所述滤料的制备方法，该方法包括以下步骤 (1)原料混合、造粒按重量份取粉煤灰60-80份，膨胀珍珠岩0-20份，粘结剂 5-15份，造孔剂5 50份，先将粘结剂与适量造孔剂混合，再与其余成分混合，造粒； (2)膨胀成型湿颗粒直接放到高温环境中骤热膨胀，膨胀温度300-900°C，时间 2-10分钟； (3)高温固化膨胀成型后的颗粒经900-100(TC焙烧2-10分钟； (4)机械搅拌高温固化后的颗粒进行机械搅拌，使颗粒表面薄壁小气泡破碎，增加开孔，即得。 所述的滤料在生物水处理中的应用，特别是作为曝气生物滤池中滤料的应用。 以下是本专利技术技术方案的详细说明 粉煤灰是工业废渣，废物利用，成本低，尽量增加其在配料中的重量百分含量。在 通常情况下，其细度《0. 074mm。 膨胀珍珠岩，细度范围0. 075 0. 180mm，粉体较粗，掺入粉煤灰中，有利于增加颗 粒(也称料球)的可塑性(造粒时，料球要软，易于膨胀变形，又要防止料球过软，不易成球 型)。膨胀珍珠岩在90(TC左右开始膨胀，能够一定程度上减少料球内部的致密结构，降低 其密度，且对材料的强度影响不大(大体的形状和结构特征在400-70(TC左右时已经确定， 90(TC后的珍珠岩膨胀能够是避免结构中的孔壁太致密，控制好珍珠岩的含量和细度，不会 引起料球胀裂；90(TC以上，料球也会再次软化，能承受一定的结构改变，900-100(TC焙烧可 以让孔壁更加致密坚固，同时可能会引起孔壁的收縮，镶嵌在孔壁上的珍珠岩膨胀抵消孔 壁的收縮带来的结构收縮)。 硅酸钠做粘结剂，能够保证在聚热膨胀时，料球易于软化变形，且不易发生炸裂。 粉煤灰和膨胀珍珠岩充分混合，加入配制好的硅酸钠水溶液，充分搅拌。球形造 粒，把温料球直接滚落到高温炉中。保持炉膛温度适中，温度太高太低都不太利于料球膨胀 成型，一般情况下温度控制在300-90(TC，优选在400-70(rC范围内。料球膨胀成型时间较 短，膨胀成型的料球，在炉内停留2-10分钟，即可完成料球的初步固化。湿料球具有可塑性 和抗表面张力的能力，在相对较低温度下，骤热产生的水汽膨胀造孔，节能减排，增加可操 作性。本专利技术关键体现在骤热水蒸汽膨胀造孔成型过程中。 料球投入高温炉焙烧，炉温900-100(TC为宜，焙烧时间2-10分钟。过高的焙烧温度 和过长的焙烧时间，会使料球表面结釉。高温焙烧后，自然冷却。冷却后的料球表面有薄壁气 泡，放入搅拌机稍作搅拌，破碎料球表面的小气泡，增加表面开孔和粗糙度，增加比表面积。 本专利技术的有益效果 本专利技术提供的水处理用滤料以工业废渣粉煤灰为主要原料，由特殊的工艺烧制而 成。本专利技术采用湿料球进行高温骤热加热，料球中的水迅速变成水蒸汽，使料球膨胀造孔， 形成多孔结构。本专利技术对粉煤灰进行废物利用，并且采用水蒸汽膨胀造孔，不需要对料球进 行预先干燥，无需使用添加剂，并克服了传统烧结方法温度要求高、加热时间长、消耗较多 的能源等缺点。颗粒性能测试指标，以及水处理过程中，在降低COD和去除NH3_N方面，取 得了很理想的效果，C0D和NHfN的去除率均在90X以上。本专利技术采用的原料成本低，制备 方法简单，节能环保，水处理效果较好，具有很好的工业化应用前景，特别适合作为曝气生 物滤池中滤料。具体实施例方式以下通过实施例对本专利技术作进一步的阐述。4 以下实施例中每重量份为100g。 实施例1 原料(按重量份计)粉煤灰80份，膨胀珍珠岩20份，硅酸钠9份，水21份。 配制硅酸钠水溶液，浓度30wt%。粉煤灰和膨胀珍珠岩充分混合，加入硅酸钠溶 液，充分搅拌。球形造粒，粒径6 8mm，湿料球投放到500°C高温炉内，恒温10分钟，湿料 球经高温骤热加热，产生水蒸汽使料球膨胀造孔，成型。料球投放到95(TC的高温炉内，焙 烧5分钟。出炉后自然冷却至室温。将冷却后的料球放入搅拌器中搅拌片刻，使料球表面 小气泡破碎，形成开孔。 堆积密度、表观密度、磨损率和表面积按照标准CJ/T299-2008提供的方法测定。颗粒强度是由ZQJ-II智能颗粒强度试验机测定。<table>table see original document page 5</column></row><table> 滤料堆积在填料柱中，填料层约高度为lm，闷曝，用活性污泥进行生物挂膜，挂膜 时间约3-7天，挂膜效率高。原水COD = 705. 4mg/L， NH3_N = 35. 8mg/L。环境温度26°C， 废水自下而上流经填料柱，水力停留时间lh，曝气，气水比二 10 : 1。出水COD = 21.6mg/ L， NH3-N = 0. 9mg/L，去除率分别为96. 9. 0%和97. 5%。 实施例2 原料(按重量份计)粉煤灰80份，膨胀珍珠岩10份，硅酸钠10份，水3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水处理用滤料，其特征在于该滤料主要采用下列重量份的原料： 粉煤灰６０－８０份，膨胀珍珠岩０－２０份，粘结剂５－１５份，造孔剂５～５０份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓勤，王灿运，孙林兵，刘定华，马正飞，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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