專利名稱：去除有機物的稀土瓷砂濾料球及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于水凈化技術領域，尤其涉及一種去除有機物的稀土瓷砂濾料球及其制備方法。
背景技術：
目前，中國面領著嚴重的水質危機，水污染問題已構成嚴重威脅。中國水污染問題的成因復雜、面廣量大，污染物種類多、負荷高，大大加劇了中國的水稀缺程度，并威脅公眾的身體健康和生活水平，造成巨大的社會經濟損失。自1999年開始，中國城市生活污水排放量開始超過工業(yè)廢水排放量，農業(yè)生產過程中，化肥使用量逐年攀升，不僅未能使糧食產量得到相應的提高，而且使得農村面源污染的眼里不斷加重，并對環(huán)境質量生產影響越來越大的影響，部分地區(qū)地下水污染日益嚴重，水污染事故進入高發(fā)易發(fā)期。據(jù)統(tǒng)計， 2004-20011年就發(fā)生水污染事故3988件。尤其是因企業(yè)違法排污和事故引發(fā)的重大水污染事件也是接連發(fā)生，其中較為重大的典型事件為松花江水污染事件、廣東北江鎘污染事件、遼寧渾河撫順段水質酚濃度超標事件、廣西紅水河天鵝段水質污染事件。2009年2月20 日，在有“百河之都”之稱的江蘇鹽城，由于給市區(qū)供水的城西水廠、越河水廠受到揮發(fā)酚化合物污染，鹽城2009年7月23日，內蒙古赤峰市自來水水源井被大雨所淹造成水源地被污染。至少有4300多名具名因飲用自來水后出現(xiàn)腹瀉、嘔吐、頭暈、發(fā)熱等癥狀到醫(yī)院就診。 赤峰這個塞外小城也應此一夜之間“聞名”國內外。由此可見，水環(huán)境與我們人類的健康息息相關，去除水中的有機物對保障人體健康又重要意義。目前，去除有機物的水處理技術主要有“混凝-沉淀-過濾”技術、空氣吹脫法、 殺菌消毒技術、碳源技術，生物處理技術、離子交換技術、膜分離技術以及光化學技術處理技術等等。這些水處理技術已經能夠使水中的有機物含量的控制達到了較高的指標。但現(xiàn)在用于處理各種工業(yè)污水、工業(yè)凈水、城市自來水、城市污水和家用純水、軟水的過濾材料是要使石英砂、活性炭和無煙煤等等傳統(tǒng)濾料，其存在入下方面的問題空隙率比較小，吸附時間過短，容易失效及堵塞，比較容易磨損，使用壽命只有1年左右。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種去除有機物的稀土瓷砂濾料球及其制備方法，以克服目前現(xiàn)有技術存在的上述不足。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)一種去除有機物的稀土瓷砂濾料球，包括以下重量份數(shù)的原料稀土 10-12，粘性黃土 25-35，瓷砂40-60，碳酸鈣石粉9_16，粘結劑2_5 ；所述的稀土中金屬硅含量彡0.01，金屬硅為多晶硅中的至少一種；粘結劑由以下重量百分比原料制成聚乙烯0. 5-2%、骨膠0. 5-2%、以及硅膠97-98%。本發(fā)明實施例所述的去除有機物的稀土瓷砂濾料球的制備方法，包括以下步驟1)稱取稀土，向稱取好的稀土中加入改性劑，改性劑為滑石粉、二氧化硅及α晶型β晶型聚丙烯中的一種或多種，具有增透效果，能提高產品韌性和提高熱變形溫度，改性劑可以讓稀土在添加后增大金屬硅的含量，利于在成品后里面有更多間隙，更好的吸收污水里面的重金屬；2)步驟1)配置好的原料浸泡在水中1-2小時后，直接添加瓷砂進行發(fā)酵，常溫下發(fā)酵，發(fā)酵時間為1-2小時，使稀土和瓷砂充分結合；3)步驟2、處理好的原料中加入碳酸鈣石粉、粘性黃土和粘結劑，然后經機器加工成直徑為2-4毫米的圓球狀體；4)將步驟幻制成的圓球狀體放入燒制瓷器的窯內，經200-300度高溫燒制，燒制 1小時，自然冷卻后成形。本發(fā)明的有益效果為1、球形表面、濾料體內空隙分布均勻，空隙率大，抗污染性能好，比傳統(tǒng)的石英沙， 活性炭，沸石過濾吸附效果好8-15倍，水通過濾料的速度一般為15-20m3/h，床層水頭損失小，可以降低濾池高度，節(jié)省電耗和基建費用；2、顆粒均勻規(guī)整，易清洗，反沖洗強度一般為12-201/m2. s，磨耗小，可反復使用， 使用壽命可達8年以上；相比石英沙及活性炭而言，本發(fā)明反沖洗的耗水量可減少30-50 ；3、濾料內的孔容面積比表面積大，截污量大，一般為9-10kg/m3，是活性炭濾料的5 倍；4、耐腐蝕，耐酸堿，不流失、無污染，無溶出有害物，保證水質穩(wěn)定；5、濾料的吸附效果為活性炭的5倍。
具體實施例方式實施例1本發(fā)明實施例所述的一種去除有機物的稀土瓷砂濾料球，包括以下重量(kg)的原料稀土 10，粘性黃土 25，瓷砂50，碳酸鈣石粉12. 5，粘結劑4. 5 ；所述的稀土中金屬硅含量彡0.01，金屬硅為多晶硅中的至少一種；粘結劑由以下重量百分比原料制成聚乙烯 0. 5-2%、骨膠 0. 5-2%、以及硅膠 97-98%。本發(fā)明實施例所述的去除有機物的稀土瓷砂濾料球的制備方法，包括以下步驟1)稱取IOkg的稀土，向稱取好的稀土中加入改性劑，改性劑為滑石粉、二氧化硅及α晶型β晶型聚丙烯中的一種或多種，具有增透效果，能提高產品韌性和提高熱變形溫度，改性劑可以讓稀土在添加后增大金屬硅的含量，利于在成品后里面有更多間隙，更好的吸收污水里面的重金屬；2)步驟1)配置好的原料將浸泡在水20kg中1-2小時后，直接添加50kg瓷砂進行發(fā)酵，常溫下發(fā)酵，發(fā)酵時間為45小時，使稀土和瓷砂充分結合；3)步驟幻處理好的原料中加入碳酸鈣石粉12. 5kg、粘性黃土 25kg和粘結劑 3. ^g，然后經機器加工成直徑為2-4毫米的圓球狀體；4)將步驟幻制成的圓球狀體放入燒制瓷器的窯內，經200-300度高溫燒制，燒制 10-20小時，自然冷卻后成形。實施例2本發(fā)明實施例所述的一種去除有機物的稀土瓷砂濾料球，包括以下重量(kg)的原料稀土 11，粘性黃土 30，瓷砂40，碳酸鈣石粉9，粘結劑2 ；所述的稀土中金屬硅含量彡0.01，金屬硅為多晶硅中的至少一種；粘結劑由以下重量百分比原料制成聚乙烯 0. 5-2%、骨膠 0. 5-2%、以及硅膠 97-98%。本發(fā)明實施例所述的一種去除有機物的稀土瓷砂濾料球的制備方法同實施例1。實施例3本發(fā)明實施例所述的一種去除有機物的稀土瓷砂濾料球，包括以下重量(kg)的原料稀土 12，粘性黃土 35，瓷砂60，碳酸鈣石粉16，粘結劑5 ；所述的稀土中金屬硅含量彡0.01，金屬硅為多晶硅中的至少一種；粘結劑由以下重量百分比原料制成聚乙烯 0. 5-2%、骨膠 0. 5-2%、以及硅膠 97-98%。本發(fā)明實施例所述的一種去除有機物的稀土瓷砂濾料球的制備方法同實施例2。本發(fā)明的稀土瓷砂濾料球處理含有有機物的污水過程中COD實驗數(shù)據(jù)。COD即化學需氧量，在環(huán)境學測試污水中的有機物時，化學需氧量作為有機物相對含量的一個重要指標(見《水和廢水監(jiān)測分析方法》第七章“有機化合物的測定”P3M)。我國地面水環(huán)境質量標準(GB3838-88)中規(guī)定COD的出水量為15mg/l。表中前80mins后(材料XX為)材料的去除率為100%，80mins后材料對水中的細菌的去除效率逐漸減低，在340mins COD值開始超標，而在806mins個材料(材料X在XX)對水中有機物的處理能力均達到最大飽和。 由此可見，本發(fā)明的稀土瓷砂濾料球去除效率高，處理能力強，具有相當大的飽和度。具體實際測試數(shù)據(jù)如下COD測試數(shù)據(jù)
權利要求
1.一種去除有機物的稀土瓷砂濾料球，其特征在于，包括以下重量份數(shù)原料稀土 10-12，粘性黃土 25-35，瓷砂40-60，碳酸鈣石粉9_16，粘結劑2_5。
2.根據(jù)權利要求1所述的去除有機物的稀土瓷砂濾料球，其特征在于所述的稀土中金屬硅質量含量彡0.01，金屬硅為多晶硅中的至少一種；粘結劑由以下重量百分比原料制成聚乙烯0. 5-2%、骨膠0. 5-2%、以及硅膠97-98%。
3.權利要求1或2所述的去除有機物的稀土瓷砂濾料球的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)稱取稀土，向稱取好的稀土中加入改性劑，該改性劑為滑石粉、二氧化硅及α晶型 β晶型聚丙烯中的一種或多種；2)步驟1)配置好的原料浸泡在水20kg中1-2小時后，直接添加瓷砂進行發(fā)酵，常溫下發(fā)酵，發(fā)酵時間為1-2小時，使稀土和瓷砂充分結合；3)步驟幻處理好的原料中加入碳酸鈣石粉、粘性黃土和粘結劑，然后經機器加工成直徑為2-4毫米的圓球狀體；4)將步驟幻制成的圓球狀體放入燒制瓷器的窯內，經200-300度高溫燒制，燒制1小時，自然冷卻后成形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種去除有機物的稀土瓷砂濾料球及其制備方法，稀土瓷砂濾料球包括以下重量份數(shù)的原料稀土10-12，粘性黃土25-35，瓷砂40-60，碳酸鈣石粉9-16，粘結劑2-5；稀土瓷砂濾料球的制作方法包括以下步驟稱取稀土，向稱取好的稀土中加入改性劑；將配置好的原料浸泡在水中，直接添加瓷砂進行發(fā)酵；將處理好的原料中加入碳酸鈣石粉、粘性黃土和粘結劑，然后經機器加工成圓球狀體；將制成的圓球狀體放入燒制瓷器的窯內進行燒制；燒制后自然冷卻后成形。本發(fā)明球形表面、濾料體內空隙分布均勻，空隙率大，抗污染性能好。
文檔編號C04B28/24GK102225860SQ20111011630
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權日2011年5月6日
發(fā)明者朱善宏 申請人:寧波市宣溢水處理設備有限公司