專利名稱：一種基于礦化垃圾的復(fù)合型水處理劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用礦化垃圾為主料制備的復(fù)合型水處理劑，這種水處理劑可用于高濃度有機(jī)廢水、難降解工業(yè)廢水的預(yù)處理工藝，可初步去除廢水中的懸浮物質(zhì)、大分子有機(jī)物質(zhì)和重金屬等污染物質(zhì)，同時為后續(xù)生物工藝提供高活性微生物。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的水處理劑可分為無機(jī)和高分子兩大類，如聚合鋁鹽、鐵鹽和聚丙烯酰胺等。這些水處理劑主要以化學(xué)絮凝沉淀的方式去除廢水中的懸浮物和大分子有機(jī)物質(zhì)，在水處理工藝中應(yīng)用較為廣泛。但是這些水處理劑無法自身實現(xiàn)處理能力的再生，因此這些水處理劑僅能一次使用，無法重復(fù)或長時間使用，帶來了水處理污泥后續(xù)處理的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備基于礦化垃圾的復(fù)合型水處理劑，這種水處理劑具有多種處理機(jī)理協(xié)同作用、可長時間使用、經(jīng)濟(jì)高效的特點(diǎn)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明以生活垃圾填埋場中礦化垃圾細(xì)料為主料，同時添加水泥熟料和石灰石活性物質(zhì)等輔料。這樣在水處理中可以實現(xiàn)物理吸附、離子交換、水化反應(yīng)、化學(xué)沉淀和生物轉(zhuǎn)化機(jī)理協(xié)同作用，從而達(dá)到初步去除廢水中的懸浮物、大分子有機(jī)物質(zhì)和重金屬，同時在生物轉(zhuǎn)化作用下實現(xiàn)水處理劑處理能力的自我再生。
本發(fā)明提供的基于礦化垃圾的復(fù)合型水處理劑，其組分及含量(重量百分?jǐn)?shù))為礦化垃圾80～100％水泥熟料0～20％石灰石 0～20％其中水泥熟料的重量比為水泥∶石膏＝80～100∶0～20％
水處理劑各組分之和必須等于100％本發(fā)明水處理劑的優(yōu)選配比(重量百分?jǐn)?shù))范圍是礦化垃圾85～95％水泥熟料4～10％石灰石粉1～5％本發(fā)明提供的水處理劑通過以下方法制備第一步主料的制備開挖生活垃圾填埋場中填埋齡在4-15年間的礦化垃圾，過孔徑20-100mm粗篩，篩下組分作自然風(fēng)干處理，控制該礦化垃圾含水率在15～50％。風(fēng)干處理后的礦化垃圾過2～5mm細(xì)篩，篩下組分作為水處理劑的主料。
第二步輔料的制備在常溫條件下將水泥和石膏按照上述比例混合，制成水泥熟料，然后將水泥熟料和石灰石分別研磨至60～200目，作為水處理劑輔料備用。
第三步按上述比例選取礦化垃圾細(xì)料、經(jīng)過研磨的水泥熟料粉和石灰石粉，在常溫條件下將其混合均勻，即可制得本發(fā)明的復(fù)合水處理劑。
與現(xiàn)有的水處理劑相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1.組成本水處理劑的主料礦化垃圾有較大的比表面積、較高的陽離子交換容量，可以通過物理吸附、離子交換、化學(xué)沉淀和生物轉(zhuǎn)化過程去除廢水中的有機(jī)物和氮磷富營養(yǎng)化污染物，因此處理效果全面。
2.礦化垃圾細(xì)料中富集有大量優(yōu)勢微生物種群，這些微生物具有很強(qiáng)生存和降解能力，可實現(xiàn)水處理劑處理能力的再生，同時為后生物處理工藝馴化篩選優(yōu)勢微生物種群。
3.水泥熟料和石灰石粉中的鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣等活性物質(zhì)，在水環(huán)境中可以發(fā)生水化反應(yīng)，生成凝膠和堿性物質(zhì)。這些水化產(chǎn)物可以吸附和固定廢水中大分子有機(jī)物和重金屬離子。因此該水處理劑處理效果好。
4.由于礦化垃圾的資源非常充足，可以認(rèn)為是取之不絕用之不盡的，水處理劑的制備工藝和使用工藝簡單。所以本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益十分明顯。
5.發(fā)明的水處理劑的處理負(fù)荷大，水處理成本低，可用于各種高濃度有機(jī)廢水和難降解工業(yè)廢水的預(yù)處理工藝。
具體實施例方式
在這些實施例中，所有組分含量均按重量百分?jǐn)?shù)計。
實施例1本發(fā)明復(fù)合型水處理劑，其組分和含量為礦化垃圾85％ 水泥熟料10％ 石灰石5％主料制備開挖填埋齡4年的礦化垃圾，過孔徑80mm粗篩后，自然風(fēng)干，控制礦化垃圾含水率在25％。風(fēng)干處理后的礦化垃圾碾壓后過4mm細(xì)篩，篩下組分作為水處理劑的主料。
輔料制備在室溫條件下按照普通水泥∶廢石膏＝80∶20％混合制成水泥熟料。然后將制成的水泥熟料和石灰石分別研磨至80目，作為水處理劑輔料。
最后，將礦化垃圾、經(jīng)過研磨的水泥熟料和石灰石按上述比例混合，攪拌均勻即可制得本發(fā)明的復(fù)合水處理劑。
實施例2本發(fā)明復(fù)合型水處理劑，其組分和含量為礦化垃圾90％ 水泥熟料8％ 石灰石2％主料制備開挖填埋齡6年的礦化垃圾，過孔徑50mm粗篩后，自然風(fēng)干，控制礦化垃圾含水率在30％。風(fēng)干處理后的礦化垃圾碾壓后過3mm細(xì)篩，篩下組分作為水處理劑的主料。
輔料制備在室溫條件下將普通水泥∶廢石膏＝90∶10％混合制成水泥熟料。然后將水泥熟料和石灰石分別研磨至100目作為水處理劑輔料。
最后，將礦化垃圾、經(jīng)過研磨的水泥熟料和石灰石細(xì)料按上述比例混合，攪拌均勻即可制得本發(fā)明的水處理劑。
實施例3本發(fā)明復(fù)合型水處理劑，其組分和含量為礦化垃圾95％ 水泥熟料4％ 石灰石1％主料制備開挖填埋齡8年的礦化垃圾，過孔徑40mm粗篩后，自然風(fēng)干控制礦化垃圾含水率在35％。風(fēng)干處理后的礦化垃圾碾壓后過2mm細(xì)篩，篩下分作為水處理劑的主料。
輔料制備在室溫條件下普通水泥∶廢石膏＝85∶15％混合制成水泥熟料，然后將水泥熟料和石灰石分別研磨至140目作為水處理劑輔料。
最后，將礦化垃圾、水泥熟料和石灰石細(xì)料按上述比例混合，攪拌均勻即可制得。
實施例4如實施例3所述的復(fù)合型水處理劑預(yù)處理生活垃圾填埋場滲濾液，按固液比1∶5投加到水處理反應(yīng)器中。水處理反應(yīng)器采用序批式運(yùn)行，進(jìn)水比1∶5。進(jìn)水機(jī)械混合3小時，曝氣再生1小時，靜置沉淀2小時出水。經(jīng)長達(dá)三個月的檢測，復(fù)合型水處理劑的水處理性能良好，可達(dá)到較好的滲濾液預(yù)處理效果，具體處理效果見表1。
表1滲濾液預(yù)處理進(jìn)出水質(zhì)和處理效果

權(quán)利要求
1.一種基于礦化垃圾的復(fù)合型水處理劑，其特征在于復(fù)合型水處理劑的組分及含量(重量百分?jǐn)?shù))為礦化垃圾80～100％水泥熟料0～20％石灰石 0～20％其中水泥熟料的重量比為水泥∶石膏＝80～100∶0～20％水處理劑各組分之和必須等于100％該復(fù)合水處理劑的優(yōu)選配比(重量百分?jǐn)?shù))范圍是礦化垃圾85～95％水泥熟料4～10％石灰石粉1～5％。
2.制備如權(quán)利要求1所述的水處理劑的方法是第一步主料的制備開挖生活垃圾填埋場中填埋齡在4-15年間的礦化垃圾，經(jīng)過孔徑20-100mm粗篩，其篩下組分自然風(fēng)干處理，控制篩下組分礦化垃圾含水率在15～50％。，然后將風(fēng)干處理后的礦化垃圾過2～5mm細(xì)篩，篩下組分作為水處理劑的主料；第二步輔料的制備在常溫條件下將水泥和石膏按照比例混合制成水泥熟料，然后將水泥熟料和石灰石分別研磨至60～200目作為水處理劑輔料備用；第三步按比例選取礦化垃圾細(xì)料、經(jīng)過研磨的水泥熟料粉和石灰石粉，在常溫條件下混合均勻即可制得本發(fā)明的復(fù)合水處理劑。
全文摘要
一種基于礦化垃圾的復(fù)合型水處理劑及其制備方法，涉及一種復(fù)合型水處理劑。其組分為礦化垃圾80～100％、水泥熟料0～20％、石灰石0～20％。制備本發(fā)明的方法是將填埋齡4－15年的礦化垃圾，過孔徑20－100mm粗篩，篩下組分自然風(fēng)干，控制其含水率在15～50％，再過2～5mm細(xì)篩。篩下組分作為水處理劑的主料；水泥熟料和石灰石分別研磨至60～200目作為水處理劑輔料；按比例將礦化垃圾細(xì)料、水泥熟料粉和石灰石粉混合均勻即可制得。本發(fā)明工藝簡單，對有機(jī)物和氮磷污染物具有很強(qiáng)的降解能力，可吸附和固定廢水中有機(jī)物和重金屬離子，可實現(xiàn)水處理劑處理能力的再生。具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。處理負(fù)荷大，水處理成本低，可用于各種高濃度有機(jī)廢水和工業(yè)廢水的預(yù)處理工藝。
文檔編號C02F1/58GK1792852SQ20051011022
公開日2006年6月28日 申請日期2005年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者趙由才, 楊玉江, 牛冬杰, 柴曉利, 宋玉 申請人:同濟(jì)大學(xué)