【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，具体是一种用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在污水处理技术中，生物膜法以其高效性脱颖而出，其中曝气生物滤池(baf)尤为突出。baf系统通过滤料上的生物膜进行生物氧化和物理截留来去除污染物，并定期反冲洗以保持其处理效率。它能有效去除悬浮物、有机物、氮、磷和碳，且因占地少、工艺简便、成本低廉而广泛应用于各类污水处理。
2、滤料为baf的核心，其表面结构和物理化学特性直接影响生物膜的形成与系统的效能。传统滤料如页岩、高岭土和黏土陶粒为主，具有比表面积大、表面粗糙、孔隙性好、吸附能力强、生物附着性强、挂膜效果好等优点,有利于微生物在陶粒表面附着生长，但其属不可再生资源，开采成本高且对环境有害。粉煤灰与赤泥作为燃煤电厂与铝土矿提炼的固废，其成分富含al2o3、sio2、fe2o3等，尤其是赤泥中的高碱含量虽限制了其直接应用，但在制备陶粒滤料时却能调节成分、增强粘结并降低烧结温度。因此，利用粉煤灰与赤泥制备baf陶粒滤料，不仅削减了污水处理成本，还实现了工业固废的资源化与无害化处理，促进了“以废治废”的循环经济模式，在经济、社会与环保领域均展现出显著的综合效益。
3、因此，迫切需要开发一种既能够资源化利用多种固废，又能够用于曝气生物滤池的陶粒滤料。
技术实现思路
1、为解决现有技术的不足，本专利技术提供一种用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料及其制备方法和应用，旨在克服传统粘土烧制陶粒滤料所导致的耕地破坏等不良
2、具体而言，本专利技术提供了一种用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料，按重量百分比计，由以下组分制备而成：
3、粉煤灰60％～80％，赤泥5％～25％，煤矸石3％～10％，造孔剂5％～20％。
4、在本专利技术的一些具体实施方案中，按重量百分比计，由以下组分制备而成：高铝粉煤灰65％，赤泥15％，煤矸石5％，污泥15％。
5、在本专利技术的一些具体实施方案中，按重量百分比计，由以下组分制备而成：高铝粉煤灰68％，赤泥16％，煤矸石8％，稻糠8％。
6、在本专利技术的一些具体实施方案中，按重量百分比计，由以下组分制备而成：高铝粉煤灰68％，赤泥17％，煤矸石10％，石灰石8％。
7、在本专利技术的一些具体实施方案中，按重量百分比计，由以下组分制备而成：
8、粉煤灰60％～70％，赤泥10％～15％，煤矸石3％～10％，造孔剂10％～15％。
9、在本专利技术的一些具体实施方案中，所述赤泥的化学成分如下：15～25％al2o3、18～25％sio2、20～30％fe2o3，所述赤泥的烧失量为10～20％，塑性指数为5～7。
10、在本专利技术的一些具体实施方案中，所述的粉煤灰为高铝粉煤灰，所述高铝粉煤灰的化学成分如下：40％～50％al2o3，al2o3、sio2和fe2o3三者总计百分含量在85％～95％之间，所述高铝粉煤灰的烧失量≤2％；所述高铝粉煤灰的粒度为45μm筛余量≤50％。
11、在本专利技术的一些具体实施方案中，所述造孔剂为石灰石、稻糠和污泥中的至少一种。
12、在本专利技术的一些具体实施方案中，所述造孔剂为石灰石、稻糠和污泥中的一种。
13、在本专利技术的一些具体实施方案中，所述污泥为药厂污泥，烧失量为40％～50％。
14、本专利技术还提供了一种用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料的制备方法，包括如下制备步骤：
15、s1.原料预处理：将赤泥进行晾晒、粉磨得到赤泥粉末；煤矸石进行破碎粉磨得到煤矸石粉末，粉磨后的赤泥粉末和煤矸石粉末粒径范围为150～200目；选择污泥或石灰石作为造孔剂时，需将其进行晾晒、粉磨得到造孔剂粉末，其粒径范围也为150～200目；当造孔剂为稻糠时，则无需进行粉磨步骤，可以直接使用稻糠；
16、s2.原料配比：按如下重量百分比分别称取原料：粉煤灰60％～80％，赤泥5％～25％，煤矸石3％～10％，造孔剂5％～20％，然后将称取的原料放入混料机搅拌均匀；
17、s3.喷水造粒：将搅拌均匀的混合原料输送至圆盘造粒机中，并进行喷水造粒，制备成陶粒滤料生料球；
18、s4.烧结制粒：滤料生料球在单桶回转窑内进行烧结，得到用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料。
19、在本专利技术的一些具体实施方案中，所述s2中原料按如下重量百分比分别称取：粉煤灰60％～70％，赤泥10％～15％，煤矸石3％～10％，造孔剂10％～15％。
20、在本专利技术的一些具体实施方案中，所述s4中单桶回转窑内进行烧结温度区间为1050～1120℃，烧结时间为15～30min。
21、在本专利技术的一些具体实施方案中，所述赤泥的化学成分如下：15％～25％al2o3、18％～25％sio2、20％～30％fe2o3，所述赤泥的烧失量为10～20％，塑性指数为5～7；所述粉煤灰为高铝粉煤灰，高铝粉煤灰的化学成分如下：40％～50％al2o3，al2o3、sio2和fe2o3三者总计百分含量在85％～95％之间，所述高铝粉煤灰的烧失量≤2％；所述高铝粉煤灰的粒度为45μm筛余量≤50％；所述的造孔剂为石灰石、稻糠和污泥中的至少一种。
22、本专利技术还提供了上述任一项所述的用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料或上述任一项所述的用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料的制备方法制备的陶粒滤料在曝气生物滤池处理污水中的应用。
23、在本专利技术的一些具体实施方案中，所述的应用包括如下应用步骤：在填料吸收塔的塔体中，每层放置所述陶粒滤料，所述陶粒滤料的用量填满曝气生物滤池内体积的70％～85％；在塔底水箱中注污水，并添加活性污泥；对污水连续曝气24小时后，将污水泵入滤柱处理，循环水流量设定为200l/h，系统连续运行10至20天。
24、在本专利技术的一些具体实施方案中，所述污水为含有氯离子的污水。
25、在本专利技术的一些具体实施方案中，在填料吸收塔的三层塔体，每一层放置陶粒滤料，所述陶粒滤料的用量填满曝气生物滤池内体积的70％～85％；在水箱中注入生活污水或工业废水，向水箱中添加活性污泥，并向污水中进行连续爆气，对污水连续曝气24小时后，将污水泵入滤柱处理，循环水流量设定为200l/h-300l/h，连续运行10～20d。
26、在本专利技术的一些具体实施方案中，在填料吸收塔的三层塔体，每一层放置陶粒滤料，所述陶粒滤料的用量填满曝气生物滤池内体积的70％～85％；在水箱中注入生活污水或工业废水，向水箱中添加活性污泥，并向污水中进行连续爆气，对污水连续曝气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料，其特征在于，按重量百分比计，由以下组分制备而成：
2.如权利要求1所述用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料，其特征在于，所述赤泥的化学成分如下：15％～25％Al2O3、18％～25％SiO2、20％～30％Fe2O3，所述赤泥的烧失量为10％～20％，塑性指数为5～7。
3.如权利要求1所述用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料，其特征在于，所述的粉煤灰为高铝粉煤灰，所述高铝粉煤灰的化学成分如下：40％～50％Al2O3，Al2O3、SiO2和Fe2O3三者总计百分含量在85％～95％之间，所述高铝粉煤灰的烧失量≤2％；所述高铝粉煤灰的粒度为45μm筛余量≤50％。
4.如权利要求1-3任一项所述用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料，其特征在于，所述造孔剂为石灰石、稻糠和污泥中的至少一种。
5.一种用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
6.如权利要求4所述的用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料的制备方法，其特征在于，所述S4中单桶回转窑内进行烧结
7.如权利要求4所述的用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料的制备方法，其特征在于，所述赤泥的化学成分如下：15％～25％Al2O3、18％～25％SiO2、20％～30％Fe2O3，所述赤泥的烧失量为10％～20％，塑性指数为5～7；所述粉煤灰为高铝粉煤灰，高铝粉煤灰的化学成分如下：40％～50％Al2O3，Al2O3、SiO2和Fe2O3三者总计百分含量在85％～95％之间，所述高铝粉煤灰的烧失量≤2％；所述高铝粉煤灰的粒度为45μm筛余量≤50％；所述的造孔剂为石灰石、稻糠和污泥中的至少一种。
8.如权利要求1-4任一项所述的用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料或权利要求5-7任一项所述的用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料的制备方法制备的陶粒滤料在曝气生物滤池处理污水中的应用。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述污水为含有氯离子的污水。
10.如权利要求8-9任一项所述的应用，其特征在于，所述的应用包括如下应用步骤：在填料吸收塔的塔体中，每层放置所述陶粒滤料，所述陶粒滤料的用量填满曝气生物滤池内体积的70％～85％；在塔底水箱中注污水，并添加活性污泥；对污水连续曝气24小时后，将污水泵入滤柱处理，循环水流量设定为200L/h-300L/h，系统连续运行10至20天。
...【技术特征摘要】
1.一种用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料，其特征在于，按重量百分比计，由以下组分制备而成：
2.如权利要求1所述用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料，其特征在于，所述赤泥的化学成分如下：15％～25％al2o3、18％～25％sio2、20％～30％fe2o3，所述赤泥的烧失量为10％～20％，塑性指数为5～7。
3.如权利要求1所述用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料，其特征在于，所述的粉煤灰为高铝粉煤灰，所述高铝粉煤灰的化学成分如下：40％～50％al2o3，al2o3、sio2和fe2o3三者总计百分含量在85％～95％之间，所述高铝粉煤灰的烧失量≤2％；所述高铝粉煤灰的粒度为45μm筛余量≤50％。
4.如权利要求1-3任一项所述用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料，其特征在于，所述造孔剂为石灰石、稻糠和污泥中的至少一种。
5.一种用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
6.如权利要求4所述的用于曝气生物滤池的粉煤灰基陶粒滤料的制备方法，其特征在于，所述s4中单桶回转窑内进行烧结温度区间为1050～1120℃，烧结时间为15～30min。
7.如权利要求4所述的用于曝气...
【专利技术属性】
技术研发人员：李运改，冯计周，王明荃，李永超，王勇，严春霞，殷东，王娜，
申请(专利权)人：大唐同舟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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