[发明专利]一种新型轻质高孔隙率陶瓷滤料及其制备方法

说明书

本发明涉及污水处理技术领域，本发明公开了一种新型轻质高孔隙率陶瓷滤料及其制备方法。以粉煤灰漂珠、煤矸石、硅藻土为骨料，以羟甲基纤维素为粘结剂并辅以白云石粉、造孔剂、石灰石制备陶瓷滤料，并在陶瓷滤料表面附着碳纳米纤维。该滤料纳污能力强，滤料利用率高，水头损失增加缓慢，在同样条件下滤速可达16m/h,工作周期24h以上，周期产水量达800‑1000m³/m³，是石英砂滤料的1.5‑2倍。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种新型轻质高孔隙率陶瓷滤料及其制备方法。

背景技术

曝气生物滤池是近年来受到广泛关注的污水处理技术，是集生物降解、固液分离于一体的污水处理设施，具有占地面积小、处理效率高、运行管理方便等特点，主要是依靠滤料上固定生长的微生物来分解有机物，并对氨氮进行硝化。因此，凡影响微生物生长代谢活性的因素都会影响到生物处理的净化效果，如进水水质、水温、pH、滤料类型、结构特点和滤料比表面积等。

但众多影响因素中，其核心是滤料性能，滤料的特性如何在一定程度上决定了曝气生物滤池的处理成效，因此滤料的性能至关重要。陶粒作为滤料的一种，具有材料低廉易得、比表面积大、孔隙率大、化学和物理稳定性好等优点，适合在我国推广。但是，就目前我国陶瓷滤料使用情况看，存在以下问题：陶粒磨损破碎率较高、易掉沫，堵塞滤池，影响过滤周期和出水水质；颗粒不规则，水流阻力较大，影响水力停留时间；现有陶粒大部分为粘土和页岩等，性能不稳定；表面结构缺乏合理的粗糙度，陶粒表面容易结釉，不利于增加比表面积。

因此，如何提供一种新型轻质高孔隙率陶瓷滤料及其制备方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种新型轻质高孔隙率陶瓷滤料，该陶瓷滤料比重轻，具有较大的粒径，利于曝气生物滤池反冲洗，并且烧结温度较低。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型轻质高孔隙率陶瓷滤料，包括以下重量份数的原料：粉煤灰漂珠30-40份、煤矸石20-30份、硅藻土15-25份、羟甲基纤维素20-30份、白云石粉6-9份、造孔剂2-3份、石灰石8-10份、碳纳米纤维6-8份。

优选的，所述造孔剂为米糠。

优选的，所述碳纳米纤维的长度为50-100μm，直径为30-50nm。

本发明的另一目的在于提供一种新型轻质高孔隙率陶瓷滤料的制备方法。本发明采用如下技术方案：

一种新型轻质高孔隙率陶瓷滤料的制备方法，包括以下制备步骤：

(1)按比例称取上述各原料；

(2)将步骤(1)称取的原料进行混合后进行球磨，球磨后过200目筛；

(3)将步骤(2)过筛后的混合料在研钵中加水制成具有可塑性的泥料，再制备成粒径为5-8mm的小球；

(4)将步骤(3)制备的小球放置在干燥箱中以50-60℃恒温干燥1-2h；

(5)将步骤(4)干燥后的样品进行分解、烧结；

(6)将步骤(5)烧结完成后的样品表面附着一层碳纳米纤维。

优选的，所述步骤(5)中的烧结，在530-850℃分解1-2h，在1170-1200℃烧结3-4h。

优选的，所述步骤(6)采用高压静电技术进行碳纳米纤维的种植。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种新型轻质高孔隙率陶瓷滤料及其制备方法，有益效果如下：