專利名稱：：一種用于水處理的過濾吸附料制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于一種材料加工方法，具體涉及一種將煤加工成用于處理工業(yè)廢水、城市污水的過濾吸附料的制備方法。
背景技術(shù)：
：目前大部分城市污水和工業(yè)廢水(尤其是排放量大的工業(yè)廢水)均采用生化、厭氧、好氧、活性污泥、加化學(xué)藥劑等方法處理，上述方法占地面積大，耗電量高，處理過程中產(chǎn)生大量的污泥，而且對高鹽、高酸、COD含量高等難以生化的廢水無法處理。目前用于水處理的固體吸附劑有多種，如活性炭、木炭、膨潤土、硅藻土、碳酸鈣、礦渣、焦粉、爐渣等，上述吸附劑不是制作成本高，就是比表面積小、吸附能力低，特別是用于排放量大、污染物濃度高的城市污水和工業(yè)廢水處理時(shí)，或處理費(fèi)用高或吸附劑用量大量或頻繁更換，因此在工業(yè)廢水、城市污水處理領(lǐng)域很少采用。能否制作一種成本低、能夠廣泛用于水處理，特別是排放量大、污染物濃度高的城市污水和工業(yè)廢水，減少處理城市污水和工業(yè)廢水設(shè)施的占地面積和電力消耗，廢水處理費(fèi)用低于生化法處理費(fèi)用而且能夠處理高鹽、高酸、COD含量高等難以生化廢水的過濾吸附材料，至今未見報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于水處理的過濾吸附料的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述方法，本發(fā)明提供的制備方法，是將粒徑〈10mm的原料，置于始溫120-15(TC先于4'C/分鐘速率升溫，對原料進(jìn)行干燥處理，升溫至150-40(TC時(shí)，繼續(xù)以6-8。C/分鐘的速率升溫至510-650°C，恒溫40-70分鐘，使原料干餾和炭化；再繼續(xù)以4-6"C/分鐘的速率升溫至80CTC時(shí)先用水蒸氣活化，然后用煙道氣活化，活化的時(shí)間為20-60分鐘，活化溫度為840-950°C。本發(fā)明制備過濾吸附料的原料可采用無煙煤、貧煤、瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、長焰煤、褐煤為原料，也可采用煤加工產(chǎn)品如焦炭、籃炭、焦末為原料。本發(fā)明提供的過濾吸附料，其原料價(jià)廉易得，制備方法也十分簡單，適合大批量的生產(chǎn)。具體實(shí)施方式以下對本發(fā)明作詳細(xì)說明，其目的是使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤?，而不是用來限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的制備方法中，選擇過濾吸附料的原料時(shí)，要根據(jù)過濾吸附料的使用要求和參數(shù)，選擇適合的原料，然后在多種適合的原料中，選擇使用一種制作過濾吸附料成本最低的原料。計(jì)算過濾吸附料制作成本時(shí)，除了原料的價(jià)格、運(yùn)費(fèi)外，還要比較原料的成分、活性和制備的過濾吸附料收率。通常低變質(zhì)程度的煤揮發(fā)分高，灰分低，具有較高的活性，在較低的活化溫度下可以獲得較高比表面積的過濾吸附料，但是過濾吸附料的收率低；高變質(zhì)程度的煤揮發(fā)分低，灰分高，反應(yīng)活性差，在相同的活化溫度或停留時(shí)間下，獲得的過濾吸附料比表面積較低，但是過濾吸附料的收率相對高?？刹捎脽o煙煤、貧煤、瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、長焰煤、褐煤為原料，也可采用煤加工產(chǎn)品如焦炭、籃炭、焦末為原料。本發(fā)明用于制備過濾吸附料的設(shè)備可以為公知設(shè)備，基本為破碎設(shè)備、篩分設(shè)備、輸送設(shè)備、蒸汽鍋爐以及可以加溫到干燥和炭化溫度的加熱爐。其中的破碎設(shè)備是用于對原料進(jìn)行粉碎；篩選設(shè)備是用于對粉碎后的原料進(jìn)行篩選；輸送設(shè)備是將篩選后的原料送至加熱爐內(nèi)；蒸汽鍋爐是用來產(chǎn)生水蒸氣以對原料進(jìn)行活化；加熱爐是帶有升溫控制的用于對原料進(jìn)行干燥和炭化的普通加熱裝置。較理想的設(shè)備可以采用申請?zhí)枮?00410100439.8(公開號CN1660964)提供的"回轉(zhuǎn)式半焦過濾加工機(jī)組"。使用該機(jī)組制備過濾吸附料時(shí)，會將產(chǎn)生的對環(huán)境保護(hù)不利的灰塵和煙氣進(jìn)行有效地回收處理，并可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，從而提高生產(chǎn)效率。根據(jù)該專利申請公開的資料，下面簡述該機(jī)組的結(jié)構(gòu)的工作原理。需要說明的是，本發(fā)明采用何種設(shè)備沒有嚴(yán)格的限定，只要能滿足粉碎、篩選、以及達(dá)到要求的千燥和干餾炭化溫度即可。之所以在這里對該機(jī)組作一簡述，是希望有助于本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步了解本發(fā)明的制備方法，從而進(jìn)行實(shí)施。該回轉(zhuǎn)式半焦過濾加工機(jī)組滾筒為雙筒結(jié)構(gòu)，由內(nèi)筒和外筒構(gòu)成，采用耐熱合金鋼制作，內(nèi)筒直徑為900-4，000mm，外筒直徑為1,500-5,200mm，滾筒長徑比為12:1;在滾筒外部不同部位分別設(shè)有齒圈、加強(qiáng)圈、滾圈、滑動(dòng)密封裝置；內(nèi)筒和外筒之間的夾層為燃?xì)饧訜崆唬粌?nèi)筒為煤料焦化室；焦化室分為干燥段和干餾段；采用回轉(zhuǎn)式半焦過濾材料加工機(jī)組制備過濾吸附料時(shí)，機(jī)組內(nèi)筒增加了活化段。機(jī)組的滾筒傾斜放置，坐落在兩個(gè)托輥總成上，由傳動(dòng)裝置通過滾筒上的齒圈驅(qū)動(dòng)，滾筒的轉(zhuǎn)速為每分鐘3-5轉(zhuǎn)；滾筒上安裝有測溫系統(tǒng)，用于監(jiān)測滾筒各段的溫度;滾筒的外筒一端與燃燒室相聯(lián)接，另一端與煙氣收集室相聯(lián)接；滾筒的內(nèi)筒一端與上密封室相聯(lián)接，另一端與下密封室相聯(lián)接；聯(lián)接部位均有滑動(dòng)密封裝置，密封裝置結(jié)構(gòu)為活塞環(huán)式、迷宮式或蒸氣式；煙氣排放裝置與煙氣收集室之間安裝有換熱器，用于回收由燃?xì)饧訜崆唤?jīng)煙氣收集室排出的煙氣中的余熱。煙氣排放裝置、煙氣收集室和換熱器之間由管道連接。上密封室安裝有螺旋給料機(jī)、密封加煤箱、儲煤倉，還安裝有旋風(fēng)分離器、煤氣凈化裝置和煤氣系統(tǒng)；機(jī)組燃燒室安裝有點(diǎn)火裝置，機(jī)組采用煤氣發(fā)生爐提供的煤氣點(diǎn)火；點(diǎn)火時(shí)加熱速度為4°C/min。機(jī)組的外部為隔熱保溫層，滾筒部位的隔熱保溫材料采用硅酸鋁纖維氈，外包鋼板制作的保護(hù)殼，其他部位根據(jù)表面溫度，采用普通隔熱保溫材料。本發(fā)明將選定的原料采用破碎設(shè)備破碎，再經(jīng)篩分設(shè)備篩分，制成粒徑〈10mm的原料，將加工好的原料由輸送設(shè)備送至加熱爐中進(jìn)行干燥和干餾以及炭化。干燥的始溫為120-150°C，以4'C/分鐘的速率升溫，對機(jī)組內(nèi)的物料進(jìn)行干燥，升溫至150-40(TC時(shí)，繼續(xù)以6-8'C/分鐘的速率升溫至510-65(TC，然后恒溫40-70分鐘，使機(jī)組內(nèi)的物料干餾和炭化；再繼續(xù)以4-6。C/分鐘的速率升溫至800-950°C，在溫度達(dá)到80(TC時(shí)先用水蒸氣活化，然后用煙道氣活化，活化的時(shí)間為20-60分鐘。本發(fā)明制備的過濾吸附料的主要數(shù)據(jù)與參數(shù)如下:亞甲蘭3085mg/g灰分815%充填密度200550g/l碘值260720mg/g比表面積200490m2/g活化反應(yīng)溫度800°C950°C活化時(shí)間20min60min過濾吸附料收率400kg600kg/t,煤化學(xué)需氧量(COD)吸附量2003，000mg/g實(shí)施例1過濾吸附料制備制備過濾吸附料的原料采用長焰煤(神木煙煤)。長焰煤(神木煙煤)揮發(fā)分高，灰分低，反應(yīng)活性高，因此在較低的活化溫度下即可得到較高比表面積過濾吸附料，但是過濾吸附料收率低。將長焰煤(神木煙煤)采用破碎設(shè)備破碎，再經(jīng)篩分設(shè)備篩分，制成粒徑〈10mm的原料。將加工好的原料輸送至干燥和干餾炭化設(shè)備中進(jìn)行干燥和炭化。干燥的始溫為120'C，以4"C/分鐘的速率升溫，干燥的溫度為150-400°C。原料經(jīng)過干燥后，繼續(xù)以6-8。C/分鐘的速率升溫至580'C，然后恒溫50分鐘，使原料干餾和炭化；再繼續(xù)以4-6'C/分鐘的速率升溫至80(TC，先用水蒸氣活化，然后用煙道氣活化，活化的時(shí)間為20分鐘。實(shí)施例1制備的過濾吸附料的主要參數(shù)亞甲蘭79mg/g灰分8%充填密度496g/l碘值645mg/g比表面積484m2/g活化反應(yīng)溫度840°C860°C活化時(shí)間20min過濾吸附料收率400kg/t.煤化學(xué)需氧量(CODcr)吸附量<4,000mg/g表1為采用實(shí)施例1制備的過濾吸附料處理制藥廠對氯酸洗廢水，去除CODcr(飽和)實(shí)驗(yàn)。表2為采用實(shí)施例1制備的過濾吸附料處理造紙廢水，去除CODcr(飽和)實(shí)驗(yàn)。實(shí)施例2制備過濾吸附料的原料采用(晉城)無煙煤。(晉城)無煙煤揮發(fā)分低，灰分高，反應(yīng)活性較低，因此與長焰煤(神木煙煤)相比活化反應(yīng)溫度高，得到過濾吸附料比表面積較低，但是過濾吸附料收率高。其操作步驟同實(shí)施例l。實(shí)施例2制備的過濾吸附料的主要參數(shù)亞甲蘭32mg/g灰分15%充填密度200g/l碘值260mg/g比表面積210m2/g活化反應(yīng)溫度95(TC活化時(shí)間60min過濾吸附料收率500kg/t.煤化學(xué)需氧量(CODcr)吸附量<l，600mg/g表3為采用實(shí)施例2制備的過濾吸附料處理造紙廠廢水實(shí)驗(yàn)記錄。表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>注1、試驗(yàn)用300克過濾吸附料2、原(進(jìn))水化學(xué)需氧量(CODcr):205,000mg/l200610111260.1轉(zhuǎn)溢齒被8/105t表2:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表3:<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>注上述實(shí)驗(yàn)采用1臺小型過濾吸附機(jī)組加入20噸過濾吸附料，日處理廢水480噸。200610111260.1轉(zhuǎn)滯4被10/105t權(quán)利要求1、一種用于水處理的過濾吸附料的制備方法，將原料置于始溫120-150℃先于4℃/分鐘速率升溫，干燥的溫度為150-400℃，對原料進(jìn)行干燥處理；繼續(xù)以6-8℃/分鐘的速率升溫至510-650℃，恒溫40-70分鐘，使原料干餾和炭化；再繼續(xù)以4-6℃/分鐘的速率升溫至800℃時(shí)先用水蒸氣活化，然后用煙道氣活化，活化的時(shí)間為20-60分鐘，活化溫度為840-950℃。2、如權(quán)利要求1所述的制備方法，其中，原料為無煙煤、貧煤、瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、長焰煤、褐煤、焦炭、籃炭或/和焦末。3、如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其中，原料經(jīng)過破碎、篩選，使其粒徑為〈10mm。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于水處理的過濾吸附料的制備方法，將粒徑＜10mm的原料，置于始溫120-150℃先于4℃/分鐘速率升溫，干燥的溫度為150-400℃，對原料進(jìn)行干燥處理；繼續(xù)以6-8℃/分鐘的速率升溫至510-650℃，恒溫40-70分鐘，使原料干餾和炭化；再繼續(xù)以4-6℃/分鐘的速率升溫至800℃時(shí)先用水蒸氣活化，然后用煙道氣活化，活化的時(shí)間為10-20分鐘，活化溫度為840-950℃。本發(fā)明制備過濾吸附料的原料可采用無煙煤、貧煤、瘦煤、焦煤、肥煤、氣煤、長焰煤、褐煤為原料，也可采用煤加工產(chǎn)品如焦炭、籃炭、焦末為原料。本發(fā)明提供的過濾吸附料，其原料價(jià)廉易得，制備方法也十分簡單，比較適合大批量的生產(chǎn)。文檔編號B01D39/06GK101125292SQ200610111260公開日2008年2月20日申請日期2006年8月17日優(yōu)先權(quán)日2006年8月17日發(fā)明者張大偉申請人:張大偉