CN102070243B - 一种硅酸盐复合填料的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种硅酸盐复合填料的制作方法，该方法是按重量比取沸石10~16份、膨胀蛭石2~8份、粘合剂1~1.5份和十八水硫酸铝1~2份，加工成粉状，混合均匀，十八水硫酸铝为造孔剂；加少量水搅拌，糅合成团，再挤压成型；在80~150℃干燥处理5~8小时，制得本发明的硅酸盐复合填料。所述粘合剂为水泥或水玻璃。本发明所用的沸石在我国的储量大，其他原料来源也很丰富，而且价格低廉；本发明所用的沸石对氨氮具有较好的吸附去除效果，而膨胀蛭石对磷的吸附去除效果较好，本发明结合两者之长处，弥补了两者对别的营养盐吸附效率低的缺陷，经实验证明本发明对污水中氨氮和磷均具有显著的处理效果，去除率高，无二次污染。

Description

一种硅酸盐复合填料的制作方法

技术领域

本发明属于矿物利用及污水处理技术领域，特别涉及一种硅酸盐复合填料的制作方法。

背景技术

生物膜法是目前广泛应用的一种污水处理技术，其处理污水效果的好坏关键在于填料的选择和使用，它要求填料具有多孔性（即具有较大的比表面积）、较强吸附性等优点，当污水通过填料层时，通过物理吸附对污水起到一定的净化作用。好的填料能将物理化学吸附与污水中生物膜的生物吸附的优点集于一身，在运行过程中通过填料自身的性质对污水中的污染物质首先进行物理吸附，然后通过填料表面生长有生物膜，污水流过时，表面生物膜不仅可吸附大量悬浮杂质与部分有机污染物，而且还可通过曝气装置供氧使有机污染物在生物膜表面进行好氧氧化。

生物膜载体（生物填料）是污水处理技术的核心，它直接影响着处理效果、充氧能力、基建投资、运行周期和费用。目前，公开的有组合生物填料、立体弹性填料、纤维填料、多面空心球、悬浮球等。但是由于各种填料材质和结构单一，在实际应用中对脱氮除磷效果较差，很难达到排放标准。

现有污水处理填料中对氮的去除比较成功的例子有沸石填料，其孔隙高、比表面积大，对氨氮具有较强的离子交换能力，但是，沸石填料对磷的去除效果甚微。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种硅酸盐复合填料的制作方法, 该方法原料来源丰富，价格低廉； 对氮、磷吸附具有专一性，去除率高，无二次污染。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种硅酸盐复合填料的制作方法, 该方法是按重量比取沸石10~16份、膨胀蛭石2~8份、粘合剂 1~1.5份和十八水硫酸铝1~2份，依以下工艺步骤制成：

（1）将所述重量份数的沸石、膨胀蛭石、粘合剂和十八水硫酸铝分别加工成粉状；

（2）先将步骤（1）加工的粉状沸石、膨胀蛭石、粘合剂和十八水硫酸铝混合均匀，然后加少量水搅拌，糅合成团，再挤压成型；

（3）将步骤（2）加工的原料在80~150℃条件下干燥处理5~8小时，制得本发明的硅酸盐复合填料。

进一步，所述粘合剂为水泥或水玻璃。

进一步，所述的十八水硫酸铝为造孔剂。

本发明的有益效果为：

1、本发明所用的沸石在我国的储量大，其他原料来源也很丰富，而且价格低廉； 

2、本发明所用的沸石对氨氮具有较好的吸附去除效果，而膨胀蛭石对磷的吸附去除效果较好，本发明结合两者之长处，弥补了两者对别的营养盐吸附效率低的缺陷，对氮、磷的吸附均具有专一性，去除率高，无二次污染。

附图说明

图1为实施例1所得本发明的填料 I的示意图。

图2为实施例2所得本发明的填料Ⅱ的示意图。

图3为实施例3所得本发明的填料Ⅲ的示意图。

具体实施方式

下面结合附图、实施例和对比试验对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：

按重量比取沸石10份、膨胀蛭石8份、粘合剂1.5份和十八水硫酸铝1份，粘合剂为普通型号粉状水泥，将所述的原料分别加工成粉状；将粉状原料混合均匀，加少量水搅拌，糅合成团，再挤压成中空圆柱形，十八水硫酸铝为造孔剂； 在105℃条件下干燥8小时，制得本发明的填料 I，如图1所示；经检测，其平均内径为10mm，外径13mm，长度为25mm，重量为18g。

实施例2：

按重量比取沸石16份、膨胀蛭石2份、粘合剂1份和十八水硫酸铝1.5份，粘合剂为水玻璃，将所述的原料分别加工成粉状；将粉状原料混合均匀，加少量水搅拌，糅合成团，再挤压成六棱柱形，十八水硫酸铝为造孔剂；在105℃条件下干燥7小时，制得本发明的填料Ⅱ，如图2所示；经检测，其边长为8mm，壁厚为3mm，高为25mm，平均重量为20g。

实施例3：

按重量比取沸石13份、膨胀蛭石5份、粘合剂1份和十八水硫酸铝1.5份，粘合剂为普通型号粉状水泥，将所述的原料分别加工成粉状，将粉状原料混合均匀，加少量水搅拌，糅合成团，再挤压成内部为十字交叉状的圆柱，十八水硫酸铝为造孔剂；在105℃干燥5小时，制得本发明的填料Ⅲ，如图3所示；经检测，其外部为厚度3mm，外径为14mm，高25mm的圆柱。

对比试验

下面分别将沸石填料、膨胀蛭石填料与实施例3所得本发明的填料Ⅲ做对比试验。

对比例1是采用沸石原料制得的填料与本发明实施例3所得硅酸盐复合填料Ⅲ的对比试验。

沸石填料的制备：按重量比取沸石18份、普通型号粉状水泥1份和十八水硫酸铝1.5份，加工成粉状，混合均匀，加少量水搅拌，糅合成团，再挤压成型；在105℃条件下干燥5小时，制得沸石填料。经检测，其形状、规格与填料Ⅲ相同，外部为厚度3mm，外径为14mm，高25mm的圆柱；内部为十字交叉状。

对比例2是用膨胀蛭石填料与本发明实施例3所得硅酸盐复合填料Ⅲ的对比试验。

膨胀蛭石填料的制备：按重量比取膨胀蛭石18份、普通型号粉状水泥1份和十八水硫酸铝1.5份，加工成粉状，混合均匀，加少量水搅拌，糅合成团，再挤压成型；在105℃条件下干燥5小时，制得膨胀蛭石填料。经检测，其形状、规格与填料Ⅲ相同，其外部为厚度3mm，外径为14mm，高25mm的圆柱；内部为十字交叉状。

模拟污水的准备：将氯化铵（NH₄Cl）、磷酸二氢钾（KH₂PO₄）和蒸馏水，先后配置成不同浓度梯度的NH₄ ⁺-N和PO₄ ³⁺-P平衡水溶液，最终制得的模拟污水中NH₄ ⁺-N浓度为50mg/L，PO₄ ³⁺-P的浓度为30mg/L。

污水处理过程：分别取实施例3制备的硅酸盐复合填料Ⅲ与对比例1和2的填料各20个，分别放入7L的容器中，再加入4600 mL上述制得的模拟污水，在恒温培养振荡器中以25℃振荡培养48 h后取样分析，分别用纳氏比色法和铝锑抗比色法测定水样中NH₄ ⁺-N和PO₄ ³⁺-P浓度。

本发明的实施例3与对比例1和对比例2去除模拟污水中氮、磷的效果的实验数据，见表1。

表1 不同填料对模拟污水中氮、磷的去除效果

实验结果显示：本发明实施例3的填料Ⅲ对氨氮和总磷的去除率分别为72％和55%；而对比例1的沸石填料对污水中氨氮和总磷去除率分别为85％和19％，对比例2的膨胀蛭石填料对污水中氨氮和总磷去除率分别为30％和64％。显然，单一组分的填料只对氨氮和磷的一种指标有较高的去除率，而复合填料如本发明实施例3制得的填料Ⅲ对污水中氨氮和磷均具有显著的处理效果。

Claims (1)

1.一种硅酸盐复合填料的制作方法，其特征在于,该方法是按重量比取沸石10~16份、膨胀蛭石2~8份、粘合剂1~1.5份和十八水硫酸铝1~2份，依以下工艺步骤制成：

（1）将所述重量份数的沸石、膨胀蛭石、粘合剂和十八水硫酸铝分别加工成粉状；

（2）先将步骤（1）加工的粉状沸石、膨胀蛭石、粘合剂和十八水硫酸铝混合均匀，然后加少量水搅拌，糅合成团，再挤压成型；

（3）将步骤（2）加工的原料在80~150℃条件下干燥处理5~8小时，制得本发明的硅酸盐复合填料；

其中，所述粘合剂为水玻璃。

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