CN108126649A - 一种利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法 - Google Patents

一种利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法。本发明主要原材料为废弃物，实现以废治废，其中一方面池塘淤泥中有机物在烧结过程中，有助于产品微孔的形成，降低产品的容重，增加比表面积，同时高温烧结产品能够有效地对池塘淤泥原料中的重金属进行很好的固化和固结，避免对环境的二次污染，另一方面炉渣通过表面活性剂改性，也增加比表面积，同时吸附提取液中有效成分有机酸，对炉渣二次改性，能够使炉渣与重金属结合，且植物具有杀菌作用，能够抑制微生物的生长，两者结合，从而提高重金属的去除效率。本发明所生产的水处理滤料再生效率高，去除重金属的能力高，是一种安全高效的水处理滤料，值得推广和使用。

Description

一种利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法。
背景技术
随着经济的发展和物质生活水平的提高，人们对饮用水的质量要求越来越高，其中水中的溶解性污染物如有害重金属离子、余氯、消毒副产物等污染物对人体健康的影响日益引起人们的重视。
目前，世界上多数水源受到不同程度的污染，造成水源污染的主要原因是污水、废弃物未经处理或仅经部分处理就直接排入地表水体，与此同时，深受水源污染之害的自来水行业，却也向河流排放大量生产废水。因为城市给水厂在生产饮用水的同时，也产生了大量的污水。给水厂生产废水一般约占总净水量的4%~7%，其中包括浓缩后的悬浮物和有机物，以及残存在泥中的混凝剂等。
在当前水资源严重紧缺，水环境污染日益严重的情况下，污水处理的重要意义越来越受到人们的重视。实施污水处理，不但可以控制水源污染的现状，还可以有效缓解水资源日益紧缺的矛盾，同时还具有节约引水工程的基建投资和日常运行费用的重要意义。
水处理滤料是一种对水进行净化处理的物质，其能滤除水中的细菌、余氯及有害的溶解性重金属离子等。过滤作为水处理的常规处理工艺，在生活饮用水、工业水处理中起到有效降低水中浊度的作用。过滤用的材料就叫做滤料，水流通过滤料构成的滤层，其中水流中含有的杂质在滤层的作用下，悬浮颗粒被截留在滤料的空隙中，随着滤料孔隙度变小，较小的悬浮颗粒也被截留，同时被截留在滤料表面的絮状体又与水中悬浮颗粒发生接触吸附作用，使水得到净化。现有的滤料主要有天然滤料如：石英砂、沸石、无烟煤等，人工滤料如：活性炭、陶粒等。但是以活性炭为主的水处理滤料处理效果不尽人意，由于活性炭再生效率低，容重大，因此易导致去除重金属能力降低。此外目前使用的过滤结构较为简单，虽然能够起到过滤作用，但是过滤的效果到不到最大化，难以发挥滤料的特性。
因此，发明一种环保高效，低成本的水处理滤料，解决现有的问题，适应于社会的需求，是一件十分重要的事情。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前水处理滤料以活性炭为主，由于活性炭再生效率低，容重大，导致去除重金属能力降低的问题，提供一种利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将池塘淤泥进行脱水、晾晒，使其含水率降低至30~40%，得脱水后的池塘淤泥，将脱水后的池塘淤泥进行粉碎，过筛，得过筛物，备用；
（2）按质量比5~6：1~2：1~2，将水、冬青叶、杜鹃叶进行混合，浸泡10~12h，得混合物，将混合物利用超临界二氧化碳流体提取，得提取液；
（3）将炉渣进行粉碎，得粉碎物，按质量比2~3：0.8~1，将粉碎物、表面活性剂进行球磨，得球磨物，按质量比1：5~6，将球磨物、提取液进行混合，浸泡10~12h，过滤，得滤渣；
（4）按质量比17~20：10~15，将过筛物、滤渣进行搅拌混合，搅拌15~20min，得搅拌混合物，将搅拌混合物放入转盘造粒机中进行造粒，造粒20~30min，得造粒物，将造粒物在温度105~110℃下进行干燥，得干燥物，将干燥物放置在高温下烧结，得烧结物，即得水处理滤料。
所述步骤（2）中超临界二氧化碳流体提取的参数为压力15~20MPa，温度为40~60℃。
所述步骤（3）中表面活性剂是十二烷基硫酸钠、聚乙二醇其中的任意一种。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：本发明主要原材料为废弃物，实现以废治废，其中一方面池塘淤泥中有机物在烧结过程中，增加发泡物质，有助于产
品微孔的形成，降低产品的容重，增加比表面积，且能够降低焙烧温度，同时高温烧结产品能够有效地对池塘淤泥原料中的重金属进行很好的固化和固结，避免了池塘淤泥产品对环境的二次污染，另一方面炉渣通过表面活性剂改性，也增加比表面积，提高吸附能力，同时吸附提取液中有效成分有机酸，对炉渣二次改性，能够使炉渣与重金属结合，而且提取液是包括冬青叶、杜鹃叶，且植物具有杀菌作用，能够抑制微生物的生长，两者结合，从而提高重金属的去除效率。
具体实施方式
表面活性剂是十二烷基硫酸钠、聚乙二醇其中的任意一种。
一种利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将池塘淤泥进行脱水、晾晒，使其含水率降低至30~40%，得脱水后的池塘淤泥，将脱水后的池塘淤泥进行粉碎，过100~200目筛，得过筛物，备用；
（2）按质量比5~6：1~2：1~2，将水、冬青叶、杜鹃叶进行混合，浸泡10~12h，得混合物，将混合物在压力15~20MPa，温度为40~60℃下利用超临界二氧化碳流体提取，得提取液；
（3）将炉渣进行粉碎，得粉碎物，按质量比2~3：0.8~1，将粉碎物、表面活性剂进行球磨，速率为22~40r/min，得球磨物，按质量比1：5~6，将球磨物、提取液进行混合，浸泡10~12h，过滤，得滤渣；
（4）按质量比17~20：10~15，将过筛物、滤渣进行搅拌混合，搅拌15~20min，得搅拌混合物，将搅拌混合物放入转盘造粒机中进行造粒，造粒20~30min，得造粒物，将造粒物在温度105~110℃下进行干燥，干燥3~4h，得干燥物，将干燥物放置在高温1050~1180℃下烧结，得烧结物，即得水处理滤料。
实施例1
表面活性剂是十二烷基硫酸钠。
一种利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将池塘淤泥进行脱水、晾晒，使其含水率降低至30%，得脱水后的池塘淤泥，将脱水后的池塘淤泥进行粉碎，过100目筛，得过筛物，备用；
（2）按质量比5：1：1，将水、冬青叶、杜鹃叶进行混合，浸泡10h，得混合物，将混合物在压力15MPa，温度为40℃下利用超临界二氧化碳流体提取，得提取液；
（3）将炉渣进行粉碎，得粉碎物，按质量比2：0.8，将粉碎物、表面活性剂进行球磨，速率为22r/min，得球磨物，按质量比1：5，将球磨物、提取液进行混合，浸泡10h，过滤，得滤渣；
（4）按质量比17：10，将过筛物、滤渣进行搅拌混合，搅拌15min，得搅拌混合物，将搅拌混合物放入转盘造粒机中进行造粒，造粒20min，得造粒物，将造粒物在温度105℃下进行干燥，干燥3h，得干燥物，将干燥物放置在高温1050℃下烧结，得烧结物，即得水处理滤料。
实施例2
表面活性剂是聚乙二醇。
一种利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将池塘淤泥进行脱水、晾晒，使其含水率降低至35%，得脱水后的池塘淤泥，将脱水后的池塘淤泥进行粉碎，过150目筛，得过筛物，备用；
（2）按质量比5：1：1，将水、冬青叶、杜鹃叶进行混合，浸泡11h，得混合物，将混合物在压力17MPa，温度为50℃下利用超临界二氧化碳流体提取，得提取液；
（3）将炉渣进行粉碎，得粉碎物，按质量比2：0.9，将粉碎物、表面活性剂进行球磨，速率为31r/min，得球磨物，按质量比1：5，将球磨物、提取液进行混合，浸泡11h，过滤，得滤渣；
（4）按质量比18：13，将过筛物、滤渣进行搅拌混合，搅拌17min，得搅拌混合物，将搅拌混合物放入转盘造粒机中进行造粒，造粒25min，得造粒物，将造粒物在温度107℃下进行干燥，干燥3.5h，得干燥物，将干燥物放置在高温1115℃下烧结，得烧结物，即得水处理滤料。
实施例3
表面活性剂是聚乙二醇。
一种利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法，该制备方法包括如下步骤：
（1）将池塘淤泥进行脱水、晾晒，使其含水率降低至40%，得脱水后的池塘淤泥，将脱水后的池塘淤泥进行粉碎，过200目筛，得过筛物，备用；
（2）按质量比6：2：2，将水、冬青叶、杜鹃叶进行混合，浸泡12h，得混合物，将混合物在压力20MPa，温度为60℃下利用超临界二氧化碳流体提取，得提取液；
（3）将炉渣进行粉碎，得粉碎物，按质量比3：1，将粉碎物、表面活性剂进行球磨，速率为40r/min，得球磨物，按质量比1：6，将球磨物、提取液进行混合，浸泡12h，过滤，得滤渣；
（4）按质量比20：15，将过筛物、滤渣进行搅拌混合，搅拌20min，得搅拌混合物，将搅拌混合物放入转盘造粒机中进行造粒，造粒30min，得造粒物，将造粒物在温度110℃下进行干燥，干燥4h，得干燥物，将干燥物放置在高温1180℃下烧结，得烧结物，即得水处理滤料。
对比例：邢台某矿产品有限公司生产的水处理滤料
方法：准备4份500mL的含锌废水，并将等量的实施例与对比例所制备的水处理滤料加入废水中，持续时间2h。
按照GB13200—91来测定水处理滤料的除浊度，检测其水处理滤料对重金属锌的吸附净化能力。
对进行过净化吸附的水处理滤料进行加热再生处理，将吸附饱和后的水处理滤料进行低温干燥后，置于300℃马弗炉中加热40 min，冷却后进行再二次除锌，检测其净化吸附性，以此作为水处理滤料的再生性能的表征。
水处理滤料具体检测情况如表1
表1
由上可知，第二次除锌，本发明所生产的水处理滤料相对于对比例并未出现过大的吸附性能的下降，由此可表明，本发明所生产的水处理滤料再生效率高，去除重金属的能力高，是一种安全高效的水处理滤料，值得推广和使用。

Claims (3)

1.一种利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）将池塘淤泥进行脱水、晾晒，使其含水率降低至30~40%，得脱水后的池塘淤泥，将脱水后的池塘淤泥进行粉碎，过筛，得过筛物，备用；
（2）按质量比5~6：1~2：1~2，将水、冬青叶、杜鹃叶进行混合，浸泡10~12h，得混合物，将混合物利用超临界二氧化碳流体提取，得提取液；
（3）将炉渣进行粉碎，得粉碎物，按质量比2~3：0.8~1，将粉碎物、表面活性剂进行球磨，得球磨物，按质量比1：5~6，将球磨物、提取液进行混合，浸泡10~12h，过滤，得滤渣；
（4）按质量比17~20：10~15，将过筛物、滤渣进行搅拌混合，搅拌15~20min，得搅拌混合物，将搅拌混合物放入转盘造粒机中进行造粒，造粒20~30min，得造粒物，将造粒物在温度105~110℃下进行干燥，得干燥物，将干燥物放置在高温下烧结，得烧结物，即得水处理滤料。
2.根据权利要求1所述利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法，其特征在于，所述步骤（2）中超临界二氧化碳流体提取的参数为压力15~20MPa，温度为40~60℃。
3.根据权利要求1所述利用池塘淤泥制备水处理滤料的方法，其特征在于，所述步骤（3）中表面活性剂是十二烷基硫酸钠、聚乙二醇其中的任意一种。
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