一种脱氮除磷复合填料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种脱氮除磷复合填料及其制备方法，属于环境保护和材料科学领域，该复合填料包括以下原料组分及质量份数：钢渣粉20‑40份；沸石颗粒40‑60份；珍珠膨胀岩粉5‑10份；粘土10‑15份；白云石粉10‑20份，其制备方法包括破碎：将钢渣、珍珠膨胀岩和白云石分别通过破碎机破碎，过100目筛后，得到钢渣粉、珍珠膨胀岩粉和白云石粉；将沸石通过破碎机破碎，过10目筛后，得到沸石颗粒；然后再进行称取、搅拌、成型、烘干和烧制，本发明专利技术具有强度高、轻质、多孔性、比表面积大的优点。

A compound packing for nitrogen and phosphorus removal and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种脱氮除磷复合填料及其制备方法
本专利技术涉及环境保护和材料科学领域，更具体地说，它涉及一种脱氮除磷复合填料及其制备方法。
技术介绍
污水处理，指为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。目前脱氮除磷在污水处理领域是一个难题，特别是在接近达标的情况下，微生物处理难以达标，植物吸收效率低，占地面积大，化学处理成本高，具有一定的危险性，且容易产生二次污染。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种脱氮除磷复合填料及其制备方法，具有强度高、轻质、多孔性、比表面积大的优点。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种脱氮除磷复合填料，包括以下原料组分及质量份数：钢渣粉20-40份；沸石颗粒40-60份；珍珠膨胀岩粉5-10份；粘土10-15份；白云石粉10-20份。通过上述技术方案，钢渣属于废物资源化利用，钢渣以硅酸盐、铁酸盐为主要成分。铁盐、钙盐在碱性条件下具有磷沉淀稳定作用。沸石本身具有多孔性，对氨氮具有强力吸附作用。白云石为复合填料提供必需的碱性。珍珠膨胀岩作为发泡剂，为复合填料提供膨胀使其具备高比表面积和多孔性特点。粘土作为粘接剂，为复合填料提供高强度性能。使得复合填料具有强度高、轻质、多孔性、比表面积大的优点，安装方便，既可作为人工湿地填料，也可作为过滤器填料，以及曝气生物滤池、快速渗滤池填料。能提供微生物生长条件，同时对氮磷有很强的吸附能力和吸附速率，吸附容量大，饱和后可生物再生，无二次污染。在污水处理厂提标改造上更具有得天独厚的优势，无需新增设备，便于控制成本。进一步优选为：所述钢渣、珍珠膨胀岩和白云石粒度均小于0.15mm。通过上述技术方案，便于后期混合搅拌，混合程度更高，使得复合填料的整体强度。进一步优选为：所述珍珠膨胀岩中蒙脱石的含量＞80％。通过上述技术方案，蒙脱石具有较好的吸附性、粘结性和分散悬浮性，可以有效提高复合填料的吸附能力和吸附速率。进一步优选为：所述粘土不含有机物、腐殖质。进一步优选为：所述珍珠膨胀岩烧制后，体积膨胀10倍以上。通过上述技术方案，便于形成多孔结构，吸附容量大。进一步优选为：还包括1-2份多孔球，所述多孔球包括不锈钢丝球，所述不锈钢丝球外表面包覆有耐高温玻璃丝布，所述耐高温玻璃丝布包覆有2-3层。通过上述技术方案，多孔球的设置，一方面使得复合填料内部均有多孔性，另一方面可以起到除沫的作用。能有效提高复合填料的吸附能力和吸附速率，提高吸附容量。进一步优选为：所述多孔球粒径小于0.6cm。一种脱氮除磷复合填料的制备方法，包括以下步骤：S1、破碎：将钢渣、珍珠膨胀岩和白云石分别通过破碎机破碎，过100目筛后，得到钢渣粉、珍珠膨胀岩粉和白云石粉；将沸石通过破碎机破碎，过10目筛后，得到沸石颗粒；S2、称取：按照上述所述脱氮除磷复合填料中的各原料组分的质量份数称取钢渣粉、珍珠膨胀岩粉、白云石粉、沸石颗粒和粘土；S3、搅拌：将钢渣粉、珍珠膨胀岩粉、白云石粉、沸石颗粒和粘土混合均匀，加水调成糊状，得到混合物料；S4、成型：根据材料用途，将所述混合物料制成预设形状，所述预设形状为颗粒状、饼状、平板状或圆柱状；S5、烘干：成型后，将其在100℃下，烘干至表面无水分；S6、烧制：烘干后，将其放入升温炉，烧制2-3h。通过上述技术方案，工艺简单，安全性高，对氮、磷具有很强的吸附性，且吸附速率快，可作为污水处理深度脱氮除磷填料使用，如人工湿地填料、过滤器填料、曝气生物滤池填料等。进一步优选为：在步骤S2中，还称取了多孔球，所述多孔球在搅拌过程中与钢渣粉、珍珠膨胀岩粉、白云石粉、沸石颗粒和粘土混合；所述多孔球为1-2份，所述多孔球包括不锈钢丝球，所述不锈钢丝球外表面包覆有耐高温玻璃丝布，所述耐高温玻璃丝布包覆有2-3层；所述多孔球粒径小于0.6cm。进一步优选为：在步骤S6中，所述升温炉温度控制在800-1000℃。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：复合填料具有强度高、轻质、多孔性、比表面积大的优点，安装方便，既可作为人工湿地填料，也可作为过滤器填料，以及曝气生物滤池、快速渗滤池填料。能提供微生物生长条件，同时对氮磷有很强的吸附能力和吸附速率，吸附容量大，饱和后可生物再生，无二次污染。工艺简单，安全性高，对氮、磷具有很强的吸附性，且吸附速率快，可作为污水处理深度脱氮除磷填料使用，如人工湿地填料、过滤器填料、曝气生物滤池填料等。附图说明图1是实施例的剖视示意图，主要用于体现多孔球的结构。图中，101、耐高温玻璃丝布；102、不锈钢丝球。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术进行详细描述。实施例1：一种脱氮除磷复合填料及其制备方法，脱氮除磷复合填料的原料组分及质量为：钢渣粉25kg；沸石颗粒43kg；珍珠膨胀岩粉6kg；粘土12kg；白云石粉12kg；多孔球1.2kg。其中，钢渣、珍珠膨胀岩和白云石粒度均小于0.15mm，具体在0.14mm左右；珍珠膨胀岩中蒙脱石的含量在83％左右；粘土为干净粘土，不含有机物、腐殖质等杂质。要求珍珠膨胀岩烧制后，体积膨胀在11倍左右。参照图1，多孔球粒径为0.45cm，多孔球包括不锈钢丝球102。不锈钢丝球102外表面包覆有耐高温玻璃丝布101，耐高温玻璃丝布101包覆有3层。在耐高温玻璃丝布101的包裹下，不锈钢丝球102紧紧容纳在耐高温玻璃丝布101内。优选的，耐高温玻璃丝布101的包裹厚度小于多孔球半径的四分之一。其制备方法包括以下步骤：S1、破碎：将钢渣、珍珠膨胀岩和白云石分别通过破碎机破碎，过100目筛后，得到钢渣粉、珍珠膨胀岩粉和白云石粉；将沸石通过破碎机破碎，过10目筛后，得到沸石颗粒；S2、称取：按照上述脱氮除磷复合填料中的各原料组分的质量称取钢渣粉、珍珠膨胀岩粉、白云石粉、沸石颗粒、粘土和多孔球；S3、搅拌：将钢渣粉、珍珠膨胀岩粉、白云石粉、沸石颗粒、粘土和多孔球通过搅拌机混合均匀，加自来水调成糊状，使之充分浸润，得到混合物料；S4、成型：根据材料用途，将混合物料制成预设形状，预设形状为饼状；S5、烘干：成型后，将材料在100℃下，烘干至表面无水分；S6、烧制：烘干后，将材料放入升温炉，烧制2h，得到复合填料A1，升温炉温度控制在1000℃。在上述技术方案中，钢渣为转炉、电炉、精炼炉在熔炼过程中排出的由金属原料中的杂质与助熔剂、炉衬形成的渣，属于废物资源化利用，钢渣以硅酸盐、铁酸盐为主要成分。铁盐、钙盐在碱性条件下具有磷沉淀稳定作用。沸石本身具有多孔性，对氨氮具有强力吸附作用。白云石为复合填料提供必本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱氮除磷复合填料，其特征在于：包括以下原料组分及质量份数：/n钢渣粉20-40份；/n沸石颗粒40-60份；/n珍珠膨胀岩粉5-10份；/n粘土10-15份；/n白云石粉10-20份。/n

【技术特征摘要】
1.一种脱氮除磷复合填料，其特征在于：包括以下原料组分及质量份数：
钢渣粉20-40份；
沸石颗粒40-60份；
珍珠膨胀岩粉5-10份；
粘土10-15份；
白云石粉10-20份。


2.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷复合填料，其特征在于：所述钢渣、珍珠膨胀岩和白云石粒度均小于0.15mm。


3.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷复合填料，其特征在于：所述珍珠膨胀岩中蒙脱石的含量＞80％。


4.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷复合填料，其特征在于：所述粘土不含有机物、腐殖质。


5.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷复合填料，其特征在于：所述珍珠膨胀岩烧制后，体积膨胀10倍以上。


6.根据权利要求1所述的一种脱氮除磷复合填料，其特征在于：还包括1-2份多孔球，所述多孔球包括不锈钢丝球(102)，所述不锈钢丝球(102)外表面包覆有耐高温玻璃丝布(101)，所述耐高温玻璃丝布(101)包覆有2-3层。


7.根据权利要求6所述的一种脱氮除磷复合填料，其特征在于：所述多孔球粒径小于0.6cm。


8.一种脱氮除磷复合填料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、破碎：将钢渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹艳华，陈耳登，段文文，
申请(专利权)人：湖南清之源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43