專利名稱：建筑陶瓷拋光廢渣作膜法處理的填濾料應(yīng)用及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢物利用，具體地說是涉及建筑陶瓷拋光廢渣作膜法處理的填充濾料應(yīng)用、及使用方法。
背景技術(shù)：
建筑陶瓷(指地板磚)品種之一的全瓷化(玻化)拋光磚，是我國建筑陶品種的主導(dǎo)產(chǎn)品，產(chǎn)量居世界第一位，年產(chǎn)約16億平方米，隨之伴生的拋光付產(chǎn)品—工業(yè)廢渣，年產(chǎn)量約45萬噸左右，這些完全瓷化的超細(xì)粉，如果直接回填到地下，幾百年都不會降解或改性；若回填到地表層，因無任何活性，地表將寸草不生，對環(huán)境的危害非常大。因其高溫?zé)Y(jié)(1100-1200℃)的機(jī)理，決定再利用時，若不能再次達(dá)到其熔點(diǎn)，改性利用就無可能。目前，有報道利用做陶粒、透水磚等，基本被用做低檔的填充材料。對拋光廢渣的再利用，一直是建筑陶瓷行業(yè)和環(huán)保行業(yè)探討并亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，而提供一種拋光廢渣再利用的方案，產(chǎn)生的價值高、應(yīng)用前景廣泛的建筑陶瓷拋光廢渣作膜法處理的填充濾料應(yīng)用，及使用方法。
本發(fā)明目的是通過如下原理和措施來實(shí)現(xiàn)建筑陶瓷拋光廢渣作膜法處理的填充濾料應(yīng)用，用于反滲透膜、納濾膜、超濾膜和微濾膜法，處理染整、水洗、電鍍、造紙、冶金、鋼鐵聯(lián)合企業(yè)、皮革、城市綜合污水治理、中水處理、油田、電力領(lǐng)域廢水的精細(xì)過濾；其他廢渣只要具備拋光廢渣其中的一種性狀，也可以使用；如采用其他類同性狀、顆粒級比或細(xì)度、或自制類同性狀、顆粒級比或細(xì)度的材料作為填充濾料，利用填充濾料形成的濾餅層提高或滿足膜過濾精度要求的過濾方式、方法和材料；建筑陶瓷拋光廢渣作膜法處理的填充濾料的使用方法，是在膜法的處理器內(nèi)，以膜材料作為骨架架橋材料，將拋光廢渣與水充分混合，拋光廢渣與水重量比為10-25∶100，用膜處理器的供水泵或用單獨(dú)的混料泵將混合液送到膜處理器內(nèi)，也可以隨處理介質(zhì)一并送到處理器內(nèi)，按膜法運(yùn)行方式，以填充濾料形成的濾餅層為最終過濾層來處理液料。
本發(fā)明膜法指反滲透膜、納濾膜、超濾膜和微濾膜法。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明由于利用建筑陶瓷拋光廢渣本身的特性，利用膜的分離原理，因此，具體優(yōu)點(diǎn)如下1、廢渣本身無污染因高溫?zé)Y(jié)(1100-1200℃)，已經(jīng)完全瓷化，不會產(chǎn)生污染；2、廢渣無任何活性完全瓷化的超細(xì)粉，無活性，無表面電荷，不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；3、顆粒細(xì)膩、級比均勻拋光磨頭的配置由80-1200目依次遞增，在磨削過程中，產(chǎn)生渣料的顆粒細(xì)度，也依次遞增，顆粒細(xì)膩、級比均勻，是其它任何方式制備的粉料無法獲得的；4、透水性能好廢渣是超細(xì)度的瓷粉，因此，本身無任何吸水性，顆粒之間無任何粘結(jié)性，透水性能優(yōu)越；5、易于板結(jié)成層微粉構(gòu)架細(xì)致、級比自然架橋，透水性好，在微壓或自然壓力下，易于板結(jié)形成強(qiáng)度較好、細(xì)密穩(wěn)定的“層”；6、板結(jié)均勻細(xì)密實(shí)踐證明，超微粉結(jié)構(gòu)形成的板結(jié)層，已經(jīng)具備過濾0.2nm直徑顆粒的能力。
建筑拋光廢渣是不可多得的、精細(xì)過濾的理想材料。如果非建筑陶瓷工業(yè)的付產(chǎn)品，要單獨(dú)制備如此精細(xì)，性狀如此完美的過濾材料，其成本非常昂貴，并無法實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)將拋光廢渣作為廢渣回填，浪費(fèi)資源，污染環(huán)境。因此，本發(fā)明把拋光廢渣加以利用，變廢為寶，以廢治廢，是資源再生利用的最佳方案。
理論上，造成膜污染的最終結(jié)果是堵塞，無論反滲透膜、納濾膜、超濾膜和微濾膜。理論上小于膜孔徑的物質(zhì)，即會對膜形機(jī)械性堵塞，從而導(dǎo)致膜性能的改變，以致處理能力的改變，這種改變有時是可逆的，但多數(shù)是不可逆的。據(jù)此，現(xiàn)行實(shí)踐的做法，均為過濾級別越高，膜的孔徑越小乃至無孔；隨著過濾精度提高，使用的膜材料越致密，造價越高，處理量越低。所以，膜在使用中污染的防止，是制約該項推廣應(yīng)用的瓶徑。
理論上同時還有一種認(rèn)同，即膜材料除具備機(jī)械截留作用外，還有吸附截留、架橋截留、網(wǎng)絡(luò)截留等作用。由此可見，對濾膜的截留作用來說，機(jī)械作用固然重要，但微粒等雜質(zhì)與孔壁之間的相互作用，有時較其孔徑大小顯得更重要。
利用膜的分離原理，在膜法中使用填充濾料，只要材料選擇得當(dāng)，控制、運(yùn)行方式得當(dāng)，不僅可以有效控制膜污染，而且可以利用濾料形成的濾餅層的密實(shí)度來提高過濾精度，從而達(dá)到使用低檔、國產(chǎn)的膜材料，替代進(jìn)口高檔膜材料，并達(dá)到高檔膜材料的過濾效果。使國產(chǎn)膜材料更具競爭力和市場潛力，經(jīng)濟(jì)效益、社會效益非常顯著。
具體實(shí)施例方式
下面列舉3個實(shí)施例，對本發(fā)明加以進(jìn)一步說明，但本發(fā)明不只限于這些實(shí)施例實(shí)施例1在現(xiàn)有技術(shù)膜法的處理器內(nèi)，以膜材料作為骨架架橋材料，將拋光廢渣與水充分混合，拋光廢渣與水重量比為15∶100，用膜處理器的供水泵或用單獨(dú)的混料泵，將混合液送到膜處理器內(nèi)，也可以隨處理介質(zhì)一并送到膜處理器內(nèi)，按膜法運(yùn)行方式處理液料。
因水、渣混合料的濃度高于一般膜法處理的進(jìn)水濃度，故在處理器開始工作時，渣料隨壓力、液料流向，首先在膜表面形成一定厚度的濾餅層；因渣料的細(xì)度，決定了濾餅層的密度非常高，所以，采用該方式時，膜設(shè)備的起始運(yùn)行壓力、流量控制非常重耍，在壓力≤0.03Mpa的條件下，控制流量不會對膜造成污染；一般情況下，以處理器終端的出水時間評價濾餅層的形成狀態(tài)，終端出水2分鐘后，基礎(chǔ)濾餅層已經(jīng)形成—通過膜的吸附架橋原理實(shí)現(xiàn)；濾餅層的厚度、致密度，決定處理器的處理能力，不同過濾介質(zhì)，所需要濾餅層的厚度有所不同，但原則上以1-2mm最佳，控制濾餅層的厚度，主要通過控制混料濃度實(shí)現(xiàn)，控制濾餅密度主要通過調(diào)整膜系統(tǒng)運(yùn)行壓力實(shí)現(xiàn)；膜處理過程中，截留的處理介質(zhì)中的凝膠等顆粒，會在膜及濾餅層表面吸附，附著層的存在對溶質(zhì)有截留作用，而使截留率增高；在處理過程中，連續(xù)加入填充濾料，可以克服凝膠物質(zhì)在濾餅表層形成致密層，而增加處理能力；根據(jù)處理介質(zhì)的不同，添加不同的絮頭劑(如鐵鹽、天然高分子絮凝劑等)，可以降低凝膠層在濾餅表面的黏性，而增加處理能力；利用填充濾料形成的濾餅層進(jìn)行過濾時，膜材料已退居為首先是骨架架橋材料，然后才是過濾材料，此時，只要在填充濾料添加之初，控制好形成濾餅的壓力，膜污染就可以降低至最低；過濾介質(zhì)中的能帶來膜污染的物質(zhì)，大部分被濾餅層吸附、吸收、容納；濾餅層在吸附、吸收、容納過程中，無活性的渣料與有活性、電性、黏性的容質(zhì)不斷結(jié)合，截留率會成倍提高，濾餅層與上述物質(zhì)融合成一個嫁接的濾層后，性狀已不再是單獨(dú)超微粉顆粒，對膜材料有很好的保護(hù)作用。
采用其他類同性狀、顆粒級比或細(xì)度、或自制類同性狀、顆粒級比或細(xì)度的材料作為膜法過濾的填充濾料，利用填充濾料形成的濾餅層提高或滿足膜法過濾精度要求的過濾方式、方法和材料，其實(shí)施原理同實(shí)施例1。
因材料自身性狀不同，使用的要求也有所不同，舉例如下。
實(shí)施例2以建筑陶瓷生產(chǎn)原料-粉料做膜法過濾的填充濾料方式、方法同實(shí)施例1，但因建筑陶瓷的原料粉料中含有粘土和一定的有機(jī)物成分，使用時要求注意調(diào)整PH值、注意選擇絮凝劑品種等，否則會影響膜法處理能力；實(shí)施例3以熱電廠產(chǎn)生的工業(yè)廢渣-粉煤灰做膜法過濾的填充濾料方式、方法同實(shí)施例1，粉煤灰也是一種很好的過濾材料，雖然自身的顆粒細(xì)度不能滿足精細(xì)過濾的要求，但有兩種方式可以補(bǔ)充，一是將粉煤灰二次研磨到所需細(xì)度，二是參配一定量的黏土以補(bǔ)充細(xì)度；使用時應(yīng)注意粉煤灰自身成分、參加黏土成分與處理介質(zhì)之間的關(guān)系。
其他廢渣只要具備拋光廢渣其中的一種性狀，也可作膜法處理的填充濾料使用。但不同材料本身的性狀、成分構(gòu)成不同，所以，選擇時應(yīng)注意如材料比重、金屬離子成分、含量等等，具體應(yīng)用前，必須有充分的實(shí)驗室檢測、模擬做工業(yè)化模型的依據(jù)。
膜法精細(xì)過濾技術(shù)中使用填充濾料，處理染整、水洗、電鍍、造紙、冶金、鋼鐵聯(lián)合企業(yè)、皮革、城市綜合污水治理、中水處理、油田、電力等領(lǐng)域的廢水精細(xì)過濾。
權(quán)利要求
1.建筑陶瓷拋光廢渣作膜法處理的填充濾料應(yīng)用，用于反滲透膜、納濾膜、超濾膜和微濾膜法；處理染整、水洗、電鍍、造紙、冶金、鋼鐵聯(lián)合企業(yè)、皮革、城市綜合污水治理、中水處理、油田、電力領(lǐng)域廢水的精細(xì)過濾。
2.建筑陶瓷拋光廢渣作膜法處理的填充濾料應(yīng)用，其他廢渣只要具備拋光廢渣其中的一種性狀，也可以使用。
3.建筑陶瓷拋光廢渣作膜法處理的填充濾料應(yīng)用，具備拋光廢渣其中的一種性狀，或采用其他類同性狀、顆粒級比或細(xì)度、或自制類同性狀、顆粒級比或細(xì)度的材料作為填充濾料，利用填充濾料形成的濾餅層提高或滿足膜過濾精度要求的過濾方式、方法和材料。
4.一種如權(quán)利要求1所述建筑陶瓷拋光廢渣作膜法處理的填充濾料的使用方法，其特征在于它是在膜法的處理器內(nèi)，以膜材料作為骨架架橋材料，將拋光廢渣與水充分混合，拋光廢渣與水重量比為10-25∶100，用膜處理器的供水泵或用單獨(dú)的混料泵將混合液送到膜處理器內(nèi)，也可以隨處理介質(zhì)一并送到處理器內(nèi)，按膜法運(yùn)行方式，以填充濾料形成的濾餅層為最終過濾層來處理液料。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑陶瓷拋光廢渣作膜法處理的填充濾料應(yīng)用，用于反滲透膜、納濾膜、超濾膜和微濾膜法；處理染整、水洗、電鍍、造紙、冶金、鋼鐵聯(lián)合企業(yè)、皮革、城市綜合污水治理、中水處理、油田、電力領(lǐng)域的廢水精細(xì)過濾；另外，本發(fā)明還涉及建筑陶瓷拋光廢渣作膜法處理的填充濾料的使用方法，詳細(xì)使用方法見說明書。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明把拋光廢渣加以利用，變廢為寶，以廢治廢，是資源再生利用的最佳方案；充分利用膜的分離機(jī)理，通過添加填充濾料，提高膜的過濾性能和過濾精度。
文檔編號C02F1/44GK1636887SQ200410102509
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者馬志新 申請人:馬志新