一種鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污水處理用生物濾料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物 濾料。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，工業(yè)和生活污水處理成為了重要的研宄方向之 一。生物濾料作為曝氣生物濾池的關(guān)鍵材料，利用生物濾料的生物絮凝作用，可以截留污水 中的懸浮物，有利于微生物掛膜和保護(hù)微生物，在污水處理中具有關(guān)鍵作用。
[0003] 無機(jī)生物濾料是曝氣生物濾池主要使用的濾料，目前已有專利報(bào)道了多種 無機(jī)生物濾料。國(guó)家發(fā)明專利"粉煤灰生物濾料及其制備方法"（國(guó)家發(fā)明專利號(hào)： ZL201210098204. 4)以粉煤灰、粘土質(zhì)煤矸石為主要原料，于900-950°C煅燒制備出了粉 煤灰生物濾料。國(guó)家發(fā)明專利"一種多介質(zhì)生物濾料及其制備方法"（國(guó)家發(fā)明專利號(hào)： ZL201210196736. 1)以改性蒙脫土、活性炭、電氣石為原料，在100°C煅燒2-4h、400°C煅燒 2-4h及700°C煅燒l_2h制備出了一種多介質(zhì)生物濾料。國(guó)家發(fā)明專利"一種污水處理用 鎂橄欖石生物濾料及其制備方法"（發(fā)明專利【申請(qǐng)?zhí)枴?01410319474. 2)以鎂橄欖石原礦細(xì) 粉、滑石細(xì)粉、氧化鎂細(xì)粉及鎂電氣石微粉為原料，于110-150°C烘烤16-24h，1300-1500°C 煅燒2-4h制備出了鎂橄欖石生物濾料。國(guó)家發(fā)明專利"生物濾料及其制備方法"（發(fā)明 專利【申請(qǐng)?zhí)枴?01310662817.0)以磁鐵礦、牡蠣殼粉、紅土礦、硅藻土和粉煤灰為原料，于 800-900°C制備出了生物濾料。然而，目前的生物濾料存在制備溫度高，濾料表面會(huì)產(chǎn)生硬 殼，不利于微生物的生長(zhǎng)，同時(shí)也存在污水脫色效果不佳、比表面積小、孔隙率低、使用壽命 短等缺點(diǎn)，影響污水處理使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供鉍酸鋁納米棒作為主要原料，引入水泥，添加聚苯泡沫、聚 乙烯醇和辛基酚聚氧乙烯醚OP-I等成分，得到具有比表面積大、孔隙率高、吸附能力強(qiáng)、污 水脫色降解能力強(qiáng)、利于微生物掛膜和保護(hù)微生物、有利于微生物的生長(zhǎng)等特點(diǎn)的鉍酸鋁 納米棒復(fù)合生物濾料。
[0005] 本發(fā)明所提供的鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0006] 鉍酸鋁納米棒30-50 %、聚苯泡沫5-15 %、聚乙烯醇3-8 %、水泥5-15 %、辛基酚聚 氧乙烯醚 OP-11-5 %、水 20-35 %。
[0007] 本發(fā)明所述鉍酸鋁納米棒的直徑為90nm、長(zhǎng)度為5-10 μ m。
[0008] 本發(fā)明所提供的鉍酸鋁納米棒的具體制備方法如下：
[0009] 以祕(mì)酸鈉、乙酸鋁作為原料，水為溶劑，其中祕(mì)酸鈉與乙酸鋁的摩爾比為1:1，將祕(mì) 酸鈉、乙酸鋁與水均勻混合后置于反應(yīng)容器內(nèi)并密封，于溫度100-200°C、保溫12-24h，其 中鉍酸鈉與乙酸鋁的重量不大于水重量的50%。
[0010] 本發(fā)明所提供的鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的具體制備方法如下：
[0011] 首先將聚苯泡沫粉碎為尺寸低于Imm的聚苯泡沫顆粒，然后按照比例計(jì)量稱取鉍 酸鋁納米棒、聚乙烯醇、聚苯泡沫顆粒、水泥、辛基酚聚氧乙烯醚OP-I及水。將聚乙烯醇置 于水中加熱形成聚乙烯醇溶液，然后將其它原料加入聚乙烯醇溶液中，混合均勻。在成球機(jī) 中按照成球工藝制備出生料球，成球大小3-10_。將生料球放入烘箱，在100°C、保溫2-3h， 隨后將烘干后的生料球放入馬弗爐中于400-600°C、燒結(jié)2-4h，自然冷卻，最后得到了鉍酸 鋁納米棒復(fù)合生物濾料。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：
[0013] 1、本發(fā)明以鉍酸鋁納米棒作為主要原料、水泥作為增塑劑、聚苯泡沫作為成孔劑、 聚乙烯醇作為粘接劑、辛基酚聚氧乙烯醚OP-I作為分散劑，在一定溫度下煅燒可以制備出 比表面積大、孔隙率高、吸附能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)及可重復(fù)使用的鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾 料。其中：鉍酸鋁納米棒具有良好的有機(jī)污染物光催化降解性能，在可見光作用下，通過鉍 酸鋁納米棒的光催化作用可以脫色降解污水中的有機(jī)污染物。
[0014] 2、本發(fā)明鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料具有比表面積大、孔隙率高等特點(diǎn)，擁有良 好的絮凝性，可以促進(jìn)污水中膠體污染物的絮凝與沉淀，也可以截留污水中的懸浮物，強(qiáng)化 生物濾料的脫色除污能力。
[0015] 3、本發(fā)明鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料中的活性中心豐富，孔隙率高，有利于微生 物掛膜和保護(hù)微生物、有利于微生物的生長(zhǎng)，可以多次重復(fù)使用，在污水處理領(lǐng)域具有良好 的應(yīng)用前景。
[0016] 4、本發(fā)明采用的鉍酸鋁納米棒活性高、穩(wěn)定性好、無毒、無害及無污染等特點(diǎn)，水 泥、聚苯泡沫、聚乙烯醇及辛基酚聚氧乙烯醚OP-I都是批量生產(chǎn)的原料，可以實(shí)現(xiàn)鉍酸鋁 納米棒復(fù)合生物濾料的制備。
【附圖說明】
[0017] 圖1為實(shí)施例1制備的鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的SEM圖像；
[0018] 從圖可以看出鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料由納米棒和無規(guī)則顆粒構(gòu)成，含有高的 孔隙率，納米棒的直徑為90nm、長(zhǎng)度為5-10 μ m，內(nèi)部孔尺寸為500nm-10 μ m。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 以下結(jié)合具體實(shí)施例詳述本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于下述實(shí)施例。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 確定鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0022] 鉍酸鋁納米棒50%
[0023] 聚苯泡沫5%
[0024] 聚乙烯醇8%
[0025] 水泥 12%
[0026] 辛基酚聚氧乙烯醚OP-15%
[0027] 水 20%
[0028] 實(shí)施例2
[0029] 確定鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0030] 鉍酸鋁納米棒31%
[0031] 聚苯泡沫15%
[0032] 聚乙烯醇3%
[0033] 水泥 15%
[0034] 辛基酚聚氧乙烯醚OP-Il %
[0035] 水 35%
[0036] 實(shí)施例3
[0037] 確定鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0038] 鉍酸鋁納米棒30%
[0039] 聚苯泡沫15%
[0040] 聚乙烯醇3%
[0041] 水泥 5%
[0042] 辛基酚聚氧乙烯醚OP-Il %
[0043] 水 35%
[0044] 實(shí)施例4
[0045] 確定鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0046] 鉍酸鋁納米棒40%
[0047] 聚苯泡沫10%
[0048] 聚乙烯醇5%
[0049] 水泥 10%
[0050] 辛基酚聚氧乙烯醚OP-13%
[0051] 水 32%
[0052] 實(shí)施例5
[0053] 確定鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0054] 鉍酸鋁納米棒35%
[0055] 聚苯泡沫14%
[0056] 聚乙烯醇7%
[0057] 水泥 15%
[0058] 辛基酚聚氧乙烯醚0P-14%
[0059] 水 25%
[0060] 實(shí)施例6
[0061] 確定鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0062] 鉍酸鋁納米棒38%
[0063] 聚苯泡沫12%
[0064] 聚乙烯醇6%
[0065] 水泥 11%
[0066] 辛基酚聚氧乙烯醚OP-13%
[0067] 水 30%
[0068] 實(shí)施例7
[0069] 確定鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0070] 鉍酸鋁納米棒44%
[0071] 聚苯泡沫8%
[0072] 聚乙烯醇4%
[0073] 水泥 8%
[0074] 辛基酚聚氧乙烯醚OP-15%
[0075] 水 31%
[0076] 實(shí)施例8
[0077] 確定鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0078] 鉍酸鋁納米棒38%
[0079] 聚苯泡沫13%
[0080] 聚乙烯醇3%
[0081] 水泥 13%
[0082] 辛基酚聚氧乙烯醚0P-14%
[0083] 水 29%
[0084] 本發(fā)明實(shí)施例1到實(shí)施例8所得鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的特征參數(shù)如表1所 示：
[0085] 表 1
[0086]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料，其特征在于：以質(zhì)量百分比計(jì)，該生物濾料配方 如下： 鉍酸鋁納米棒 30-50% 聚苯泡沬 5-15% 聚乙烯醇 3-8% 水泥 5-15% 辛基酚聚氧乙烯醚OP-1 1-5% 水 20-35%。2. 如權(quán)利要求1所述的一種鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料，其特征在于：所述鉍酸鋁納 米棒的直徑為90nm、長(zhǎng)度為5-10
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。該鉍酸鋁納米棒復(fù)合生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：鉍酸鋁納米棒30-50％、聚苯泡沫5-15％、聚乙烯醇3-8％、水泥5-15％、辛基酚聚氧乙烯醚OP-11-5％、水20-35％。本發(fā)明提供的復(fù)合生物濾料使用鉍酸鋁納米棒等原料制備成球狀顆粒，具有比表面積大、孔隙率高、吸附能力強(qiáng)、污水脫色降解能力強(qiáng)、有利于微生物掛膜和微生物生長(zhǎng)等特點(diǎn)，在污水處理領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】B01J35/02, B01J20/08, B01J23/18, B01J20/28, C02F3/10, B01J20/30, C02F1/52, C02F3/00, B01D39/20
【公開號(hào)】CN104941321
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510336596
【發(fā)明人】裴立宅, 吳勝華
【申請(qǐng)人】安徽工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月17日