專利名稱：水處理用磁性多孔環(huán)境協(xié)調型陶瓷濾料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及城市、工業(yè)污水處理中的生化處理領域，具體涉及一種水處理用磁性 多孔環(huán)境協(xié)調型陶瓷濾料。
背景技術：
許多研究表明，磁致效應可以大大提高廢水的生物降解效率，中國專利 ZL99115258. 1公開了一種UFO球碟形磁性生物載體，該載體的塑料材料經(jīng)過磁粉和活性炭 改性，使整個網(wǎng)格球體內外帶有微弱的磁場，能起到刺激菌群良性生長代謝的作用，使新生 的菌膜極易掛于載體表面，而衰老的菌尸體也極易脫落，顯示出良好的生物磁效能和生物 活性炭功能；中國專利ZL03140386. 7中公開了將普通聚丙烯載體經(jīng)生物親和親水及磁化 改性后，能較好改善載體的生物親和性和親水性能，提高載體的微生物掛膜性能，促進微生 物的新陳代謝，從而較大幅度地提高有機物的降解效率，并能夠承受更高的氣水比、污染物 負荷以及氣流和水流的沖擊。但是，目前生物法污水處理工藝使用的生物載體材料存在著 粒度和密度大，比面積小，負載生物能力低，曝氣能耗高，和水分離能力差，大大影響水處理 效率。從載體材料的來看，仍然是低密度、大比表面積的 高性能有機載體材料為主，其耐酸 耐堿耐高溫，抗老化等的性能差，不屬于環(huán)境友好型的填料。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是利用工業(yè)廢料研制出比重小、有磁性的高孔隙率陶瓷 濾料，作為微生物載體，用于城市、工業(yè)污水處理中的生化處理。本發(fā)明的技術方案是一種水處理用磁性多孔環(huán)境協(xié)調型陶瓷濾料，采用城市污泥、粉煤灰、石灰石為主 要原料，以粘土為粘結劑，添加少量成孔劑，經(jīng)球磨、脫水、成型、干燥、高溫燒結、磁化后獲 得制品。所述成孔劑為煤炭和木屑。所述磁性陶瓷濾料按重量百分比組分為城市污泥35-40%、粉煤灰25-30%、石 灰石 13-20%、紅粘土 5-10%、煤炭 5-7%、木屑 6-10%。上述磁性陶瓷濾料的制造方法1、將原料混合后按料球水以1 0. 8 1.5比例球磨、過篩，細度要求為200 目篩篩余小于；2、混合料脫水后含水率為22% 24% ；3、脫水后混合料加入木屑混合成型，大小可根據(jù)需要調節(jié)；4、燒成溫度為 1200 1230°C ；5、燒結后進行破碎，過篩得不同尺寸的陶瓷濾料；6、將陶瓷濾料加入到水玻璃與磁粉混合液中進行磁化，經(jīng)攪拌、干燥、400 600 0C焙燒后獲得磁性陶瓷濾料。
所述磁化過程中陶瓷濾料、水玻璃(Na2SiO3)、磁粉(Fe3O4)重量百分比優(yōu)選為 30 30 1。本發(fā)明用城市污泥、粉煤灰、石灰石等工業(yè)廢料制備水處理用生物磁性多孔陶瓷 濾料，該載體可以提供交替的好氧厭氧條件，再加上載體內部弱磁場產(chǎn)生的磁效應的生物 強化作用，能較大程度地提高廢水的生物處理效率，有利于脫氮和污泥減量化，在廢水生物 處理方面具有很好的應用和發(fā)展前景。同時這種水處理用磁性多孔陶瓷濾料可以循環(huán)再生使用，而且即使不能再用，由 于多孔陶瓷濾料的燒成溫度低，報廢后到環(huán)境中也很容易自然風化降解，變成土壤的組成 部分，與土壤融為一體，真正實現(xiàn)環(huán)境協(xié)調，生態(tài)友好。
具體實施例方式實施例1本實施例磁性陶瓷濾料按以下組分及百分含量的原料進行配制城市污泥35粉煤灰29石灰石17紅粘土5煤炭7木屑7上述磁性陶瓷濾料按以下工藝步驟制備1、將原料混合后按料球水以1 0. 8 1.5比例球磨、過篩，細度要求為200 目篩篩余小于；2、混合料脫水后含水率為22% ；3、脫水后混合料加入木屑混合人工造粒，大小可根據(jù)需要調節(jié)；4、燒成溫度為1200°C ；5、燒結后進行破碎，過篩得不同尺寸的陶瓷濾料；6、將200ml密度為1. 5g/ml的水玻璃(Na2SiO3)，加入IOg磁粉(Fe3O4)混合均勻 后，向其中加入300g陶瓷濾料，攪拌5分鐘后，將溶解的陶瓷濾料取出，放入烘箱中用100°C 烘6小時，再在電爐中焙燒到500°C，保溫1小時，冷卻后獲得磁性陶瓷濾料。實施例2本實施例磁性陶瓷濾料按以下組分及百分含量的原料進行配制城市污泥39粉煤灰25石灰石14紅粘土9煤炭5木屑 8上述磁性陶瓷濾料按以下工藝步驟制備1、將原料混合后按料球水以1 0. 8 1.5比例球磨、過篩，細度要求為200目篩篩余小于；2、混合料脫水后含水率為24% ；3、脫水后混合料加入木屑混合人工造粒，大小可根據(jù)需要調節(jié)；4、燒成溫度為1230°C ；5、燒結后進行破碎，過篩得不同尺寸的陶瓷濾料；6、將200ml密度為1. 5g/ml的水玻璃(Na2SiO3)，加入IOg磁粉(Fe3O4)混合均勻 后，向其中加入300g陶瓷濾料，攪拌5分鐘后，將溶解的陶瓷濾料取出，放入烘箱中用100°C 烘6小時，再在電爐中焙燒到550°C，保溫1小時，冷卻后獲得磁性陶瓷濾料。上述實施例1-2所制得的磁性陶瓷濾料性能指標如下
外觀粒徑堆積密度孔隙率 NaOH可溶~~ H2SO4可~
(mm)(g/cm3)(% ) 率(％ )溶率(％ )磁性
球體，表面 任意可調 0. 8-1. 250-55 Ξ 1.40 Ξ 1.65 M
粗糙
權利要求
一種水處理用磁性多孔環(huán)境協(xié)調型陶瓷濾料，采用城市污泥、粉煤灰、石灰石為主要原料，以粘土為粘結劑，添加少量成孔劑，經(jīng)球磨、脫水、成型、干燥、高溫燒結、磁化后獲得制品。
2.根據(jù)權利要求1所述磁性陶瓷濾料，其特征在于所述成孔劑為煤炭和木屑。
3.根據(jù)權利要求1所述磁性陶瓷濾料，其特征在于各組分按重量百分比如下城市污 泥35-40%、粉煤灰25-30%、石灰石13-20%、紅粘土 5-10%、煤炭5_7%、木屑6-10%。
4.一種權利要求1所述磁性陶瓷濾料的制造方法，其特征在于包括以下步驟(一)、將原料混合后按料球水以1 0. 8 1. 5比例球磨、過篩，細度要求為200 目篩篩余小于；(二)、混合料脫水后含水率為22% 24%；(三)、脫水后混合料加入木屑混合成型；(四)、燒成溫度為1200 1230°C；(五)、燒結后進行破碎，過篩得不同尺寸的陶瓷濾料；(六)、將陶瓷濾料加入到水玻璃與磁粉混合液中進行磁化，經(jīng)攪拌、干燥、400 600°C 焙燒后獲得磁性陶瓷濾料。
5.根據(jù)權利要求4所述磁性陶瓷濾料的制造方法，其特征在于磁化過程中陶瓷濾料、 水玻璃、磁粉重量百分比優(yōu)選為30 30 1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水處理用磁性多孔環(huán)境協(xié)調型陶瓷濾料及其制備方法，采用城市污泥、粉煤灰、石灰石為主要原料，其配方組成及重量百分比組成為城市污泥35-40％、粉煤灰25-30％、石灰石13-20％、紅粘土5-10％、煤炭5-7％、木屑6-10％，經(jīng)球磨、脫水、成型、干燥、1200～1230℃燒結、磁化后獲得制品，本發(fā)明制備的磁性高空隙率陶瓷濾料可以作為生化處理污水的載體，由于磁性對微生物的影響，可以提高廢水的生物降解速率，并且制品耐酸、耐堿、耐高溫、抗老化等性能強，可回收利用，屬于環(huán)境友好型填料。
文檔編號C04B38/00GK101830559SQ20101017129
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權日2010年5月13日
發(fā)明者何俊, 成岳, 郭磊 申請人:景德鎮(zhèn)陶瓷學院