專利名稱：用于曝氣生物濾池的濾料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程水處理技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種水處理用濾料及其制備方法，尤其涉及一種在曝氣生物濾池水處理工藝中使用的濾料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)的自來(lái)水廠主要還是采用混凝_沉淀_過(guò)濾“老三套”工藝作為主 要的生產(chǎn)工藝，因此生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了大量的污泥。若含泥廢水不經(jīng)處理直接排放，將會(huì)污 染受納水體、淤積河道。若采用機(jī)械或自然干燥脫水法對(duì)含泥廢水進(jìn)行處理，然后將制成的 脫水泥餅堆放在地面或填埋，將占用大量田地，還可能污染地表水和地下水，而且污泥得不 到資源化利用，若采用焚燒等方法處理會(huì)因成本太高而無(wú)法承受。因此對(duì)自來(lái)水廠污泥進(jìn) 行妥善的處置是急需解決的問(wèn)題。同時(shí)，隨著我國(guó)越來(lái)越對(duì)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重視，我國(guó)的污水處理廠與日俱增，并且不斷 地從發(fā)達(dá)地區(qū)逐漸向全國(guó)普及，從城市逐漸到城鎮(zhèn)和農(nóng)村普及，而絕大多數(shù)污水處理廠都 是采用生物處理方法為主，在生物處理過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，污泥在處理過(guò)程中也 面臨著填埋占用土地，焚燒等地處理方法成本高而且產(chǎn)生污染等問(wèn)題。因此對(duì)污水處理廠 污泥進(jìn)行妥善的處置也是目前急需解決的難題。由于自來(lái)水廠主要采用化學(xué)方法處理，產(chǎn)生的污泥中主要為無(wú)機(jī)物，投加的混凝 劑主要為鋁鹽和鐵鹽，而鋁鹽和鐵鹽對(duì)磷等具有很好的吸附作用，對(duì)于現(xiàn)階段的曝氣生物 濾池，多是通過(guò)投藥的方式除磷，這種方式投藥點(diǎn)的位置及投藥的量不好控制；污水處理廠 主要采用生物方法處理，產(chǎn)生的污泥的揮發(fā)分、TOC和熱值均較高，具有較高的再利用價(jià)值， 同時(shí)，由于具有較高的碳含量，若經(jīng)過(guò)加熱或則灼燒等可以提供充足的成氣物質(zhì)。因此，以自來(lái)水廠和污水處理廠的污泥為主要原料制作為曝氣生物濾池的濾料， 將在水處理中具有很好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種在曝氣生物濾池水處理工藝中使 用的濾料及其制備方法，可以對(duì)脫水污泥進(jìn)行利用，避免污泥對(duì)環(huán)境的二次污染；制備得到 的濾料具有較高的比表面積，對(duì)污染物的吸附去除效率高，利于有益微生物的生長(zhǎng)。技術(shù)方案一種用于曝氣生物濾池的濾料，由組成按質(zhì)量份計(jì)的如下原料制成 自來(lái)水廠污泥10-40份、污水處理廠污泥25-80份、成孔劑3-15份和粘結(jié)劑7_20份。用于曝氣生物濾池濾料的制備方法，包括如下步驟取自來(lái)水廠污泥放入烘箱 105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩后備用；取污水處理廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨 過(guò)100目篩后備用；按照重量百分比計(jì)，將過(guò)篩后的自來(lái)水廠污泥10-40份、污水處理廠污 泥25-80份、成孔劑3-15份和粘結(jié)劑7-20份充分?jǐn)嚢杈鶆?，灑水成型得生料球；將成型?生料球放入烘箱105°C干燥24h ；將干燥好了的生料球加熱至450-700°C，保溫10-60min進(jìn) 行預(yù)熱處理；將預(yù)熱后的生料球移至1000-1500°C環(huán)境中焙燒10-60min后取出，冷卻至室溫即得到所需的用于曝氣生物濾池濾料。 上述自來(lái)水廠污泥的含水率為65-85%。上述污水處理廠污泥的含水率為65-85%。上述成孔劑為煤粉、淀粉、鋸末屑、石灰石、白云石和炭黑中的一種。上述粘結(jié)劑為水玻璃。有益效果通過(guò)上述制備方法制備的應(yīng)用于曝氣生物濾池的濾料，以自來(lái)水廠和 污水處理廠的污泥為主要原料，可以大量的消耗脫水污泥，避免了污泥的二次污染，符合我 國(guó)固廢處理的無(wú)害化、減量化和資源化原則，從而達(dá)到從經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益的 共贏。由于污水處理廠的污泥具有較高的含碳量以及適量成孔劑的加入使得顆粒表面形成 多孔狀態(tài)，因而對(duì)廢水中的污染物具有較好的吸附、去除效果。制備的濾料具有巨大的比表 面積，有利于微生物附著生長(zhǎng)，是一種新型高效的曝氣生物濾池濾料。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述實(shí)施例1 取IOkg自來(lái)水廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩，取出備用；取 80kg污水處理廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩。將過(guò)篩后的自來(lái)水廠污泥、 污水處理廠污泥、3kg煤粉和7kg水玻璃充分?jǐn)嚢杈鶆颍瑸⑺尚偷蒙锨?；將成型的生?球放入烘箱105°C干燥24h ；將干燥好了的生料球取出，放入箱式電阻爐中，升溫至450°C， 保溫IOmin進(jìn)行預(yù)熱處理。將預(yù)熱后的生料球快速移入已經(jīng)升溫至1000°C的程控式電爐中 焙燒60min后取出，冷卻至室溫即得到所需的用于曝氣生物濾池的濾料。取BAF工藝進(jìn)水水質(zhì)B0D5濃度為150 200mg/L，CODcr濃度為300 400mg/L， TSS濃度為100 150mg/L，NH3-N濃度為15 25mg/L，TP濃度為6 8mg/L。經(jīng)處理后， BOD5去除率約為90 95%，CODcr去除率約為80 85%，TSS去除率約為80%，NH3-N去 除率約為80 95%，TP去除率約為65 75%。實(shí)施例2:取15kg自來(lái)水廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩，取出備用；取 70kg污水處理廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩。將過(guò)篩后的自來(lái)水廠污泥、 污水處理廠污泥、5kg淀粉和IOkg水玻璃充分?jǐn)嚢杈鶆?，灑水成型得生料球；將成型的生?球放入烘箱105°C干燥24h ；將干燥好了的生料球取出，放入箱式電阻爐中，升溫至500°C， 保溫20min進(jìn)行預(yù)熱處理。將預(yù)熱后的生料球快速移入已經(jīng)升溫至1100°C的程控式電爐中 焙燒50min后取出，冷卻至室溫即得到所需的用于曝氣生物濾池的濾料。取BAF工藝進(jìn)水水質(zhì)B0D5濃度為150 200mg/L，CODcr濃度為300 400mg/L， TSS濃度為100 150mg/L，NH3-N濃度為15 25mg/L，TP濃度為4 6mg/L。經(jīng)處理后， BOD5去除率約為90 95%，CODcr去除率約為80 85%，TSS去除率約為80%，NH3-N去 除率約為80 95%，TP去除率約為70 75%。實(shí)施例3:取20kg自來(lái)水廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩，取出備用；取 60kg污水處理廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩。將過(guò)篩后的自來(lái)水廠污泥、污水處理廠污泥、5kg鋸末屑和15kg水玻璃充分?jǐn)嚢杈鶆?，灑水成型得生料球；將成?的生料球放入烘箱105°C干燥24h;將干燥好了的生料球取出，放入箱式電阻爐中，升溫至 550°C，保溫30min進(jìn)行預(yù)熱處理。將預(yù)熱后的生料球快速移入已經(jīng)升溫至1200°C的程控式 電爐中焙燒40min后取出，冷卻至室溫即得到所需的用于曝氣生物濾池的濾料。取BAF工藝進(jìn)水水質(zhì)B0D5濃度為150 200mg/L，CODcr濃度為300 400mg/L， TSS濃度為100 150mg/L，NH3-N濃度為15 25mg/L，TP濃度為2 4mg/L。經(jīng)處理后， BOD5去除率約為90 95%，CODcr去除率約為80 85%，TSS去除率約為80%，NH3-N去 除率約為80 95%，TP去除率約為70 80%。實(shí)施例4 取25kg自來(lái)水廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩，取出備用；取 50kg污水處理廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩。將過(guò)篩后的自來(lái)水廠污 泥、污水處理廠污泥、7kg石灰石和18kg水玻璃充分?jǐn)嚢杈鶆?，灑水成型得生料球；將成?的生料球放入烘箱105°C干燥24h ；將干燥好了的生料球取出，放入箱式電阻爐中，升溫至 600°C，保溫40min進(jìn)行預(yù)熱處理。將預(yù)熱后的生料球快速移入已經(jīng)升溫至1300°C的程控式 電爐中焙燒30min后取出，冷卻至室溫即得到所需的用于曝氣生物濾池的濾料。取BAF工藝進(jìn)水水質(zhì)B0D5濃度為50 100mg/L，CODcr濃度為100 200mg/L，TSS 濃度為50 100mg/L，NH3-N濃度為10 15mg/L，TP濃度為2 4mg/L。經(jīng)處理后，BOD5 去除率約為85 90%，C0D&去除率約為85 90%，TSS去除率約為80 85%，NH3-N去 除率約為85 90%，TP去除率約為75 80%。實(shí)施例5 取30kg自來(lái)水廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩，取出備用；取 40kg污水處理廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩。將過(guò)篩后的自來(lái)水廠污 泥、污水處理廠污泥、IOkg白云石和20kg水玻璃充分?jǐn)嚢杈鶆?，灑水成型得生料球；將成?的生料球放入烘箱105°C干燥24h;將干燥好了的生料球取出，放入箱式電阻爐中，升溫至 650°C，保溫50min進(jìn)行預(yù)熱處理。將預(yù)熱后的生料球快速移入已經(jīng)升溫至1400°C的程控式 電爐中焙燒20min后取出，冷卻至室溫即得到所需的用于曝氣生物濾池的濾料。取BAF工藝進(jìn)水水質(zhì)B0D5濃度為50 100mg/L，CODcr濃度為100 200mg/L，TSS 濃度為50 100mg/L，NH3-N濃度為10 15mg/L，TP濃度為4 6mg/L。經(jīng)處理后，BOD5 去除率約為85 90%，C0D&去除率約為85 90%，TSS去除率約為80 85%，NH3-N去 除率約為85 90%，TP去除率約為70 80%。實(shí)施例6 取35kg自來(lái)水廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩，取出備用；取30污水處理廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩。將過(guò)篩后的自來(lái)水廠污泥、污 水處理廠污泥、15kg炭黑和20kg水玻璃充分?jǐn)嚢杈鶆颍瑸⑺尚偷蒙锨?；將成型的生?球放入烘箱105°C干燥24h ；將干燥好了的生料球取出，放入箱式電阻爐中，升溫至700°C， 保溫60min進(jìn)行預(yù)熱處理。將預(yù)熱后的生料球快速移入已經(jīng)升溫至1500°C的程控式電爐中 焙燒IOmin后取出，冷卻至室溫即得到所需的用于曝氣生物濾池的濾料。取BAF工藝進(jìn)水水質(zhì)B0D5濃度為50 100mg/L，CODcr濃度為100 200mg/L，TSS 濃度為50 100mg/L，NH3-N濃度為10 15mg/L，TP濃度為6 8mg/L。經(jīng)處理后，BOD5去除率約為85 90%，COD&去除率約為85 90%，TSS去除率約為80 85%，NH3-N去 除率約為85 90%，TP去除率約為65 75%
權(quán)利要求
一種用于曝氣生物濾池的濾料，其特征在于由組成按質(zhì)量份計(jì)的如下原料制成自來(lái)水廠污泥10-40份、污水處理廠污泥25-80份、成孔劑3-15份和粘結(jié)劑7-20份。
2.權(quán)利要求1所述用于曝氣生物濾池濾料的制備方法，其特征在于包括如下步驟a.取自來(lái)水廠污泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩后備用；取污水處理廠污 泥放入烘箱105°C干燥24h，球磨過(guò)100目篩后備用；b.按照重量百分比計(jì)，將過(guò)篩后的自來(lái)水廠污泥10-40份、污水處理廠污泥25-80份、 成孔劑3-15份和粘結(jié)劑7-20份充分?jǐn)嚢杈鶆颍瑸⑺尚偷蒙锨颍籧.將成型的生料球放入烘箱105°C干燥24h；d.將干燥好了的生料球加熱至450-700°C，保溫10-60min進(jìn)行預(yù)熱處理；e.將預(yù)熱后的生料球移至1000-1500°C環(huán)境中焙燒10-60min后取出，冷卻至室溫即得 到所需的用于曝氣生物濾池濾料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于曝氣生物濾池的濾料，其特征在于自來(lái)水廠污泥的含 水率為65-85%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于曝氣生物濾池的濾料，其特征在于污水處理廠污泥的 含水率為65-85%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于曝氣生物濾池的濾料，其特征在于成孔劑為煤粉、淀 粉、鋸末屑、石灰石、白云石和炭黑中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于曝氣生物濾池的濾料，其特征在于粘結(jié)劑為水玻璃。
全文摘要
一種用于曝氣生物濾池的濾料，由組成按質(zhì)量份計(jì)的如下原料制成自來(lái)水廠污泥10-40份、污水處理廠污泥25-80份、成孔劑3-15份和粘結(jié)劑7-20份。由于污水處理廠的污泥具有較高的含碳量以及適量成孔劑的加入使得顆粒表面形成多孔狀態(tài)，因而對(duì)廢水中的污染物具有較好的吸附、去除效果。制備的濾料具有巨大的比表面積，有利于微生物附著生長(zhǎng)，是一種新型高效的曝氣生物濾池濾料。
文檔編號(hào)C04B33/30GK101798140SQ20101013379
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者劉志剛, 張洪光, 李軼 申請(qǐng)人:河海大學(xué)