專利名稱：一種多介質(zhì)生物濾料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多介質(zhì)生物濾料，還涉及該生物濾料的制備方法；該多介質(zhì)生物濾料的組分包括改性蒙脫土、活性碳和電氣石，該制備方法包括改性蒙脫土，將改性蒙脫土、活性碳和電氣石混合制球、燒結(jié)等步驟。
背景技術(shù)：
曝氣生物濾池是20世紀(jì)90年代興起的一種污水處理工藝，已在歐美和日本得到廣泛應(yīng)用。其原理是在一級處理的基礎(chǔ)上，以顆粒狀濾料及附著在其上的微生物膜為處理介質(zhì)，充分發(fā)揮物理過濾作用、吸附作用以及反應(yīng)器內(nèi)微生物的食物多級捕食作用、生物代謝作用等實現(xiàn)污染在在同一單元反應(yīng)器內(nèi)去除。曝氣生物濾池與普通活性污泥法相比，具有出水水質(zhì)好、占地面積小、有機(jī)負(fù)荷聞、投資少、氧利用效率聞等優(yōu)點(diǎn)。濾料是曝氣生物濾池的核心組成部分，決定著曝氣生物濾池的除污性能和除污效率，因此，對濾料的研究和發(fā)展成為曝氣生物濾池法除污的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的陶瓷濾料只有菌群掛膜效應(yīng)，脫色效果不佳，菌群成活率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一在于，提供一種多介質(zhì)生物濾料，提高現(xiàn)有陶瓷濾料的脫色效果和菌群成活率。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二在于，提供一種多介質(zhì)生物濾料的制備方法，制備出一種高效的多介質(zhì)生物濾料，提高現(xiàn)有陶瓷濾料的脫色效果和菌群成活率。本發(fā)明解決其技術(shù)問題之一所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種多介質(zhì)生物濾料，呈小球狀，其特征在于，該多介質(zhì)生物濾料包括均勻混合的改性蒙脫土、活性碳、電氣石，所述改性蒙脫土、活性碳、電氣石的組分重量百分比為改性蒙脫土 40% 55%、活性碳20% 35%、電氣石20% 30% ；所述改性蒙脫土按如下步驟制備而得Al、將鈉基蒙脫土分散到去離子水中，攪拌、靜置，得到鈉基蒙脫土懸浮液；A2、在攪拌條件下，將已制備的鈦柱液滴入蒙脫土懸浮液中，充分?jǐn)嚢?、混合，倒入?nèi)襯聚四氟乙烯的高壓釜中，密封后置于烘箱中陳化處理，溫度為80°C 120°C，時間為4h 8h ；A3、陳化完成后，自然冷卻，經(jīng)固液分離，將固體清洗至中性，自然風(fēng)干，研磨制得改性蒙脫土。在本發(fā)明的多介質(zhì)生物濾料中，所述多介質(zhì)生物濾料的小球粒徑大于等于3毫米、小于等于8毫米。本發(fā)明解決其技術(shù)問題之二所采用的技術(shù)方案是提供一種多介質(zhì)生物濾料的制備方法，其特征在于，包括SI、制備改性蒙脫土；
S2、將40% 55%改性蒙脫土、20% 35%活性碳、0% 30%電氣石混合均勻；S3、在旋轉(zhuǎn)成球機(jī)中按成球工藝制成濾料球；成球大??；S4、將上述濾料球風(fēng)干后放入烘箱中，在無氧條件下或者氮?dú)夥諊掳慈缦鲁绦蚣訜犰褵?00 ° C煅燒2h 4h，400 ° C煅燒2h 4h，700 ° C煅燒Ih 2h ;將煅燒后的陶瓷球取出，自然冷卻，即得到多介質(zhì)生物濾料；步驟S3的成球工藝為在經(jīng)步驟S2得到的混合粉料A中加入直徑在O. 2mnT3mm范圍的粘土球芯并混合均勻，混合粉料A的重量百分比為509Γ70%，粘土球芯的重量百分比為30°/Γ50%，在不斷噴入水霧的條件下旋轉(zhuǎn)成濾料球。在本發(fā)明的多介質(zhì)生物濾料的制備方法中，所述步驟SI中改性蒙脫土的制備包括如下步驟Al、將鈉基蒙脫土分散到去離子水中，攪拌、靜置，得到鈉基蒙脫土懸浮液； Α2、在攪拌條件下，將已制備的鈦柱液滴入蒙脫土懸浮液中，充分?jǐn)嚢?、混合，倒入?nèi)襯聚四氟乙烯的高壓釜中，密封后置于烘箱中陳化處理，溫度為80°C 120°C，時間為4h 8h ；A3、陳化完成后，自然冷卻，經(jīng)固液分離，將固體清洗至中性，自然風(fēng)干，研磨制得改性蒙脫土。在本發(fā)明的多介質(zhì)生物濾料的制備方法中，所述鈦柱液的制備方法如下配制濃度為3 5mol/L的鹽酸溶液，置入三口瓶中，在通風(fēng)櫥及冰浴槽內(nèi)將四氯化鈦緩慢加入所述鹽酸溶液中，反應(yīng)完成制得鈦柱液。實施本發(fā)明的多介質(zhì)生物濾料及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)比較，其有益制備效果是I.由于濾料使用改性蒙脫土、活性碳、電氣石為原料制備而成，顆粒表面不規(guī)整，比表面積大，利于微生物掛膜和保護(hù)微生物，具有菌群成活率高、吸附能力強(qiáng)、能輔助脫色及降解化學(xué)需氧量等特點(diǎn)；2.濾料粒徑大小適中，既滿足脫氮，又滿足水力負(fù)荷要求。
具體實施例方式下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明本發(fā)明的多介質(zhì)生物濾料為小球狀陶瓷濾料，組分包括均勻混合的改性蒙脫土、活性碳和電氣石，組分重量百分比為改性蒙脫土 40%、活性碳35%、電氣石25%。改性蒙脫土按照如下方法步驟I 3制備得到。在其他實施例中，可以采用如下組分重量百分比改性蒙脫土 50%、活性碳20%、電氣石30%。在其他實施例中，還可以采用如下組分重量百分比改性蒙脫土 55%、活性碳25%、電氣石20%。多介質(zhì)生物濾料的小球粒徑大于等于3毫米、小于等于8毫米。例如，取濾料小球粒徑為4毫米 飛毫米，可得到滿意的除污效果。多介質(zhì)生物濾料制備方法實施例一在本發(fā)明的多介質(zhì)生物濾料制備方法包括
I.將鈉基蒙脫土分散到去離子水中，攪拌、靜置，得到鈉基蒙脫土懸浮液。2.在攪拌條件下，將已制備的鈦柱液滴入蒙脫土懸浮液中，充分?jǐn)嚢?、混合，倒入?nèi)襯聚四氟乙烯的高壓釜中，密封后置于烘箱中陳化處理，溫度為80°C，時間為4h。其中，鈦柱液采用如下方法制備配制濃度為3 5mol/L的鹽酸溶液，置入三口瓶中，在通風(fēng)櫥及冰浴槽內(nèi)將四氯化鈦緩慢加入鹽酸溶液中，反應(yīng)完成制得鈦柱液。3.陳化完成后，自然冷卻，經(jīng)固液分離，將固體清洗至中性，自然風(fēng)干，研磨制得改性蒙脫土。4.將40%改性蒙脫土、35%活性碳、25%電氣石混合均勻，在該混合粉料A中加入直徑在O. 2mnT3mm范圍的粘土球芯并混合均勻，混合粉料A的重量百分比為70%，粘土球芯的重量百分比為30%，加入旋轉(zhuǎn)成球機(jī)，在不斷噴入水霧的條件下旋轉(zhuǎn)成濾料球，成球大小 3毫米毫米。5.將上述濾料球風(fēng)干后放入烘箱中，在無氧條件下或者氮?dú)夥諊掳慈缦鲁绦蚣訜犰褵?00° C煅燒2h 4h，400° C煅燒2h 4h，700° C煅燒Ih 2h。6.最后，將煅燒后的陶瓷球取出，自然冷卻，即得到高效多介質(zhì)生物濾料。多介質(zhì)生物濾料制備方法實施例二在本發(fā)明的多介質(zhì)生物濾料制備方法包括I.將鈉基蒙脫土分散到去離子水中，攪拌、靜置，得到鈉基蒙脫土懸浮液。2.在攪拌條件下，將已制備的鈦柱液滴入蒙脫土懸浮液中，充分?jǐn)嚢?、混合，倒入?nèi)襯聚四氟乙烯的高壓釜中，密封后置于烘箱中陳化處理，溫度為100°C，時間為6h。3.陳化完成后，自然冷卻，經(jīng)固液分離，將固體清洗至中性，自然風(fēng)干，研磨制得改性蒙脫土。4.將50%改性蒙脫土、20%活性碳，30%電氣石混合均勻，在該混合粉料A中加入直徑在O. 2mnT3mm范圍的粘土球芯并混合均勻，混合粉料A的重量百分比為50%，粘土球芯的重量百分比為50%，加入旋轉(zhuǎn)成球機(jī)，在不斷噴入水霧的條件下旋轉(zhuǎn)成濾料球，成球大小3毫米毫米。5.將上述濾料球風(fēng)干后放入烘箱中，在無氧條件下或者氮?dú)夥諊掳慈缦鲁绦蚣訜犰褵?00° C煅燒2h 4h，400° C煅燒2h 4h，700° C煅燒Ih 2h。6.最后，將煅燒后的陶瓷球取出，自然冷卻，即得到一種高效多介質(zhì)生物濾料。多介質(zhì)生物濾料制備方法實施例三在本發(fā)明的多介質(zhì)生物濾料制備方法包括I.將鈉基蒙脫土分散到去離子水中，攪拌、靜置，得到鈉基蒙脫土懸浮液。2.在攪拌條件下，將已制備的鈦柱液滴入蒙脫土懸浮液中，充分?jǐn)嚢?、混合，倒入?nèi)襯聚四氟乙烯的高壓釜中，密封后置于烘箱中陳化處理，溫度為120°C，時間為8h。3.陳化完成后，自然冷卻，經(jīng)固液分離，將固體清洗至中性，自然風(fēng)干，研磨制得改性蒙脫土。4.將55%改性蒙脫土、25%活性碳，20%電氣石混合均勻，在該混合粉料A中加入直徑在O. 2mnT3mm范圍的粘土球芯并混合均勻，混合粉料A的重量百分比為60%，粘土球芯的重量百分比為40%，加入旋轉(zhuǎn)成球機(jī)，在不斷噴入水霧的條件下旋轉(zhuǎn)成濾料球，成球大小3毫米毫米。
5.將上述濾料球風(fēng)干后放入烘箱中，在無氧條件下或者氮?dú)夥諊掳慈缦鲁绦蚣訜犰褵?00° C煅燒2h 4h，400° C煅燒2h 4h，700° C煅燒Ih 2h。6.最后，將煅燒后的陶瓷球取出，自 然冷卻，即得到一種高效多介質(zhì)生物濾料。
權(quán)利要求
1.一種多介質(zhì)生物濾料，呈小球狀，其特征在于，該多介質(zhì)生物濾料包括均勻混合的改性蒙脫土、活性碳、電氣石，所述改性蒙脫土、活性碳、電氣石的組分重量百分比為改性蒙脫土 40% 55%、活性碳20% 35%、電氣石20% 30% ； 所述改性蒙脫土按如下步驟制備而得 Al、將鈉基蒙脫土分散到去離子水中，攪拌、靜置，得到鈉基蒙脫土懸浮液； A2、在攪拌條件下，將已制備的鈦柱液滴入蒙脫土懸浮液中，充分?jǐn)嚢?、混合，倒入?nèi)襯聚四氟乙烯的高壓釜中，密封后置于烘箱中陳化處理，溫度為80°C 120°C，時間為4tT8h ； A3、陳化完成后，自然冷卻，經(jīng)固液分離，將固體清洗至中性，自然風(fēng)干，研磨制得改性蒙脫土。
2.如權(quán)利要求I所述的多介質(zhì)生物濾料，其特征在于，所述多介質(zhì)生物濾料的小球粒徑大于等于3毫米、小于等于8毫米。
3.一種多介質(zhì)生物濾料的制備方法，其特征在于，包括 51、制備改性蒙脫土； 52、將40% 55%改性蒙脫土、20% 35%活性碳、0% 30%電氣石混合均勻； 53、在旋轉(zhuǎn)成球機(jī)中按成球工藝制成濾料球；成球大小； 54、將上述濾料球風(fēng)干后放入烘箱中，在無氧條件下或者氮?dú)夥諊掳慈缦鲁绦蚣訜犰褵?00° C煅燒2h 4h，400° C煅燒2h 4h，700° C煅燒Ih 2h ;將煅燒后的陶瓷球取出，自然冷卻，即得到多介質(zhì)生物濾料； 步驟S3的成球工藝為在經(jīng)步驟S2得到的混合粉料A中加入直徑在O. 2mnT3_范圍的粘土球芯并混合均勻，混合粉料A的重量百分比為509Γ70%，粘土球芯的重量百分比為30°/Γ50%，在不斷噴入水霧的條件下旋轉(zhuǎn)成濾料球。
4.如權(quán)利要求3所述的多介質(zhì)生物濾料制備方法，其特征在于，所述步驟SI中改性蒙脫土的制備包括如下步驟 Al、將鈉基蒙脫土分散到去離子水中，攪拌、靜置，得到鈉基蒙脫土懸浮液； Α2、在攪拌條件下，將已制備的鈦柱液滴入蒙脫土懸浮液中，充分?jǐn)嚢琛⒒旌?，倒入?nèi)襯聚四氟乙烯的高壓釜中，密封后置于烘箱中陳化處理，溫度為80°C 120°C，時間為4tT8h ； A3、陳化完成后，自然冷卻，經(jīng)固液分離，將固體清洗至中性，自然風(fēng)干，研磨制得改性蒙脫土。
5.如權(quán)利要求4所述的多介質(zhì)生物濾料制備方法，其特征在于，所述鈦柱液的制備方法如下配制濃度為3 5mol/L的鹽酸溶液，置入三口瓶中，在通風(fēng)櫥及冰浴槽內(nèi)將四氯化鈦緩慢加入所述鹽酸溶液中，反應(yīng)完成制得鈦柱液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多介質(zhì)生物濾料及其制備方法，多介質(zhì)生物濾料呈小球狀，包括改性蒙脫土、活性碳、電氣石，改性蒙脫土、活性碳、電氣石的組分重量百分比為改性蒙脫土40%~55%、活性碳20%~35%、電氣石20%~30%。制備方法包括制備改性蒙脫土，將40%~55%改性蒙脫土、20%~35%活性碳、20%~30%電氣石混合均勻，在旋轉(zhuǎn)成球機(jī)中按成球工藝制成濾料球，成球大小3mm-8mm；將濾料球放入烘箱，按100°C煅燒2h～4h，400°C煅燒2h～4h，700°C煅燒1h～2h；煅燒完畢，自然冷卻，得到多介質(zhì)生物濾料。本發(fā)明的濾料使用改性蒙脫土、活性碳、電氣石為原料制備成顆粒，表面不規(guī)整，比表面積大，利于微生物掛膜和保護(hù)微生物，具有菌群成活率高、吸附能力強(qiáng)、能輔助脫色及降解化學(xué)需氧量等特點(diǎn)。
文檔編號C04B33/13GK102718466SQ20121019673
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者王林雙 申請人:深圳市華水環(huán)保科技有限公司