一種燒結(jié)碳棒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種燒結(jié)碳棒。
【背景技術(shù)】
[0002] 在污水處理的過程中，吸附處理技術(shù)作為一種處理污水的工藝，通過利用某些材 料強(qiáng)大的吸附性能來去除水中的污染物。固體表面有吸附水中溶解及膠體物質(zhì)的能力，比 表面積很大的活性炭等物質(zhì)具有很高的吸附能力，可用作吸附劑。多孔性吸附劑的吸附過 程基本上可分為三個階段：顆粒外部擴(kuò)散階段，即吸附質(zhì)從溶液中擴(kuò)散到吸附劑表面；孔 隙擴(kuò)散階段，即吸附質(zhì)在吸附劑孔隙中繼續(xù)向吸附點擴(kuò)散；吸附反應(yīng)階段，吸附質(zhì)被吸附在 吸附劑孔隙內(nèi)的吸附點表面。一般，吸附速度主要取決于外部擴(kuò)散速度和孔隙擴(kuò)散速度。 顆粒外部擴(kuò)散速度與吸附劑的比表面積的大小成正比。因此吸附劑顆粒直徑越小，外部擴(kuò) 散速度越快。孔隙擴(kuò)散速度與吸附劑孔隙的大小和結(jié)構(gòu)，吸附質(zhì)顆粒的大小和結(jié)構(gòu)等因素 有關(guān)。一般，吸附劑顆粒越小，孔隙擴(kuò)散速度越快。目前常用的吸附劑有活性炭、硅藻土、 二氧化硅、活性氧化鋁、沸石、離子交換樹脂?；钚蕴烤哂胸S富的微孔結(jié)構(gòu)和表面憎水性， 其對水中某些污染物有極強(qiáng)的親和力，但是作為微反應(yīng)器活性炭的孔結(jié)構(gòu)不均一，熱穩(wěn)定 性差，硅藻土、活性氧化鋁、離子交換樹脂也存在相同的缺陷，而沸石對氨氮具有選擇性吸 附，使得吸附效果差。曾經(jīng)有人用粉末狀活性炭對河水進(jìn)行了處理，投加30-40mg/L粉末活 性炭后對CODm的去除在50 %左右，對TOC的去除約為25 %，對氨氮的去除效果不好，僅為 10% -20%〇
[0003] 后來又有人用硅藻精土來處理污水，采用傳統(tǒng)的生化工藝與硅藻精土水處理技術(shù) 相結(jié)合的方式，通過在生化處理過程中直接投加硅藻精土或?qū)⒛┒斯柙寰撂幚硐到y(tǒng)中的 硅藻精土水處理劑回流至前端生化系統(tǒng)，實現(xiàn)硅藻精土與微生物的協(xié)同作用，強(qiáng)化生化作 用，使得污水中的污染物得到一定的削減，雖然具有除磷脫氮的效果，但是對總氮的去除率 低，其最終實現(xiàn)的污水處理效果差。
[0004] 而現(xiàn)有技術(shù)中所用的燒結(jié)碳棒處理污水的技術(shù)中，燒結(jié)碳棒的原料組成為：以質(zhì) 量百分比計，顆粒碳70 %，膠黏劑5 %，硅藻土 25 %。由于硅藻土本身顆粒大，成分組成復(fù) 雜，處理水時不僅不能處理清，還容易把水?dāng)嚋?，使得制備的燒結(jié)碳棒更不容易處理水，造 成吸附效果差、機(jī)械強(qiáng)度差、易斷、使用壽命短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中炭燒接棒吸附效果差、機(jī)械強(qiáng)度差、易斷、使用壽命短 的技術(shù)問題，提供了一種燒結(jié)碳棒，本發(fā)明為解決上述問題，采用的具體方案為：
[0006] 一種燒結(jié)碳棒，所述的燒結(jié)碳棒的原料為：以質(zhì)量百分比計，顆粒碳65% -75%， 膠黏劑1% -10%，硅藻土 5 % -15%，硅藻精土 5 % -15%，納米級硅藻精土 1% -5%，介孔 二氧化硅1% -3%。
[0007] 所述的燒結(jié)碳棒的原料為：以質(zhì)量百分比計，顆粒碳68 % -72%，膠黏劑 3% -7%，硅藻土 8 % -13%，硅藻精土 8 % -13%，納米級硅藻精土 2 % -4%，介孔二氧化硅 im〇
[0008] 所述的燒結(jié)碳棒的原料為：以質(zhì)量百分比計，顆粒碳68%，膠黏劑3%，硅藻土 9. 5 %，硅藻精土 13 %，納米級硅藻精土 4 %，介孔二氧化硅2. 5 %。
[0009] 所述的燒結(jié)碳棒的原料為：以質(zhì)量百分比計，顆粒碳70%，膠黏劑5%，硅藻土 10 %，硅藻精土 10 %，納米級硅藻精土 3 %，介孔二氧化硅2 %。
[0010] 所述的燒結(jié)碳棒的原料為：以質(zhì)量百分比計，顆粒碳72%，膠黏劑6%，硅藻土 10. 5 %，硅藻精土 8 %，納米級硅藻精土 2 %，介孔二氧化硅1. 5 %。
[0011] 所述的顆粒碳選用粒度為30-60 μL?，容積密度彡0· 52g/cc，碘吸附值彡1050mg/g 的活性炭。
[0012] 所述的膠黏劑為聚丙烯。
[0013] 所述的硅藻精土為硅藻富集量達(dá)92%以上，所述的硅藻精土為白色，緊堆密度為 0. 3-0. 4g/cm3,比表面積為50_60m2/g，數(shù)量為2-2. 5億個/g，形體體積0. 6-0. 8cm3/g，形體 內(nèi)含納米微孔，孔徑為7-125nm。
[0014] 所述的納米級硅藻精土為所述的納米級硅藻精土是將硅藻精土經(jīng)過球磨后直徑 小于IOOnm的娃藻精土。
[0015] 所述的介孔二氧化硅的平均孔徑為6nm。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在燒結(jié)碳棒中創(chuàng)新性的加入了硅藻精土、納米級硅 藻精土和介孔二氧化硅，使得碳棒的吸附能力提升、壽命提高、機(jī)械強(qiáng)度提高。
[0017] 本發(fā)明中硅藻精土的作用是利用硅藻表面的不平衡電位能中和懸浮離子的帶電 性，使污水穩(wěn)態(tài)受到破壞而與硅藻形成電位中和產(chǎn)生沉淀作用，凝集成大的絮花，借重力沉 淀至底部，加上硅藻巨大的表面積，巨大的孔體積和較強(qiáng)的吸附力，把細(xì)微和超細(xì)微污染物 物質(zhì)吸附到硅藻表面，形成鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。本發(fā)明經(jīng)過選礦，除去與硅藻土共生的粘土、石英砂、 碎肩礦物等雜質(zhì)后，通過提純，把硅藻富集到92%以上，得到硅藻精土，具有體輕、質(zhì)軟、多 孔、隔音、耐酸、比表面積大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、吸附能力強(qiáng)，再結(jié)合納米級硅藻精土使得對污 染物的吸收達(dá)自身重量的5-6倍，納米級硅藻精土主要是輔助配合硅藻精土作用的發(fā)揮， 納米級娃藻精土，比表面積和吸附能力進(jìn)一步加強(qiáng)，娃藻精土和納米級娃藻精土兩者用量 比例的控制在于提高對污染物的吸收，更大的對污水進(jìn)行潔凈處理。
[0018] 本發(fā)明中硅藻土的硅藻殼體具有大量的、有序排列的微孔，從而使硅藻土具有很 大的比表面積（3. 1~60m2/g)，而且硅藻土的表面及孔內(nèi)表面分布有大量的硅羥基；這些 娃羥基在水溶液中離解出H+，從而使娃藻土顆粒表現(xiàn)出一定的表面負(fù)電性，娃藻土表面帶 有負(fù)電性，所以對于帶正電荷的膠體態(tài)污染物來說，它可實現(xiàn)電中和而使膠體脫穩(wěn)，作為燒 結(jié)碳棒的組成原料起到提高吸附能力、延長使用壽命的作用。
[0019] 經(jīng)過納米化后的納米硅藻精土，顆粒比表面積增加，吸附能力增強(qiáng)，使用壽命提 高，納米級硅藻精土，可以提高膠粘劑的強(qiáng)度，碳棒的機(jī)械強(qiáng)度提高，其原理為：分散的納米 材料可以均勻的分布在膠粘劑中，使材料中的膠粘劑更好的分散外部受力，進(jìn)而