一种用于污水处理的贝壳活性生物滤料及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水生物处理领域，特别是涉及一种活性生物滤料及其制造方法。
【背景技术】
[0002]工业废水和城市生活污水的治理方法很多，如化学氧化还原法、化学沉淀法、膜分离法、生化法，生化法又分活性污泥法和生物膜法。目前应用最广、最具发展前景的是生物膜法的代表性工艺一曝气生物滤池；决定曝气生物滤池性能好坏的关键之一是滤料的性能，理想的滤料应具备下述特征:能为微生物附着提供大量的表面积；使污水以液膜状态流过生物膜；有足够的空隙率保证通风供氧和使脱落的生物膜能随水流出滤池；不被微生物分解，也不抑制微生物生长；有一定的机械强度且价格低廉。
[0003]目前曝气生物滤池使用的滤料主要是天然卵石与陶粒两大类；符合颗粒级配的天然卵石虽然基本符合上述要求，但缺点是堆积密度大，空隙率较小，比表面积较小，应用受到限制、各种合成烧结陶粒，上述主要性能都比卵石好，但也存在机械强度差，寿命短，用久易掉色损坏，且价格较高等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，针对天然卵石滤料和各种合成烧结陶粒滤料的不足，提供一种用于污水处理的牡蛎壳活性生物滤料及其制造方法，以此种方法制造的牡蛎壳活性生物滤料可克服上述两类滤料的不足，专门用作水处理滤料。
[0005]本发明解决上述问题所采用的技术方案是:选用沿海地区大量废弃的牡蛎壳为原料，利用其堆积密度小、天然翘曲、多微孔、高空隙率等优良的物理特性，和化学可加工性好的特点，利用酸洗造孔工艺，增加其表面微孔数量，制成一种堆积密度小、空隙率高、多微孔、微生物亲和力强的优质污水专用滤料；牡蛎壳的化学成分主要是生物钙，将牡蛎壳放置于含有硫酸的水溶液中，其表面的碳酸钙与硫酸发生化学反应，生成硫酸钙和亚硫酸钙，水和二氧化碳，二氧化碳气体逸出，附着在牡蛎壳表面上的硫酸钙和亚硫酸钙被水冲洗掉后，就会在其表面上形成更多的微孔。
[0006]本发明的生产工艺为:分检清洗一加热干燥一酸化造孔一冲洗干燥。
[0007]分检冲洗:将收集到的牡蛎壳进行分检。分检外观质量要求是壳厚度>2mm，长度彡50mm,宽度彡30mm ;化学成分质量要求是:韩含量39?41%，铁含量26?28%，锰含量12?12.8%，锌含量7.9?8.4%，锶含量6?7 %，镍含量2.3?2.5%，铜含量<2.3%。将分检出的合格品清洗干净，阴干后进入下道程序。
[0008]加热干燥:将阴干后的牡蛎壳放进加热室，进行加热干燥，温度自常温升温到180°C，升温时间是50分钟，然后再恒温180°C停留10分钟。
[0009]酸化造孔:将加热干燥处理的牡蛎壳直接装入酸化造孔装置浸泡冲洗，进行酸化造孔。具体要求是:浸泡时间为72h，装置水质要求含有废硫酸溶液或发电厂脱硫废水(水质PH值2?5)，水要从装置底部进入，向上流经被浸泡冲洗的牡蛎壳，水流速度I?2m/h。水在流出后再循环进入装置重复使用。
[0010]冲洗干燥:经酸化造孔后的产品用水冲洗干净后，放置通风棚内干燥后，称重、装箱。
[0011 ] 本发明的有益效果是:
1.本产品堆积密度小，仅为0.4t/m3，空隙率高，可达90%，表面微孔多达40?60%，具有很高的微生物亲和力，因而是一种抗堵塞性能好、水力条件好、生化反应效率高的优质专用污水工程滤料。由于它处理效率高、堆积密度小，可大量节省基建用地和基建费用。
[0012]2.利用沿海地区水产养殖废弃的牡蛎壳为原料，不仅生产成本降低，它还解决了海边大量弃置的牡蛎壳对环境的污染，化害为利、变废为宝。
[0013]3.用发电厂的脱硫酸性废水作为酸化造孔的生产用水，既可以降低生产成本，又可以减少发电厂脱硫废水的处理成本。
【具体实施方式】
[0014]以下结合实施例对本发明的效果作进一步详细描述。
[0015]以天然牡蛎壳废弃物为产品原料，通过分检清洗、加热干燥、酸化造孔、冲洗干燥工艺，制成活性生物滤料。
[0016]1.将收集到的牡蛎壳进行分检清洗，外形长要> 50mm，宽要> 30mm，壳厚度^ 2mm,批量化验牡蛎壳的化学成分是钙含量40 %，铁含量27 %，锰含量12 %，锌含量8 %，银含量6%,镍含量2.3%,铜含量2.2%,冲洗干净阴干后备用ο
[0017]2.将分检好的原料放进干燥室，进行加热处理，加热时间分为升温加热段和恒温加热段，升温加热段是在50分钟内从常温加热到180°C，恒温加热段是在180°C加热10分钟。
[0018]3.将加热处理后的牡蛎壳放入酸化造孔装置内，(生产用水可采用PH值为2?4的硫酸水溶液，也可采用发电厂的脱硫废水，)水溶液在装置内不停的从底部向上流动，流经牡蛎壳时，就会发生化学反应，置换出其表面的一些钙质，生成硫酸钙、亚硫酸钙、水和二氧化碳，不断向上流动的水流不断冲洗牡蛎壳，反应、冲洗不断进行，慢慢就会在其表面上形成许多微孔，生产用水要求是PH值2?4，水的上升流速度为2m/h，牡蛎壳在池中停留、反应时间是72小时。
[0019]4.造孔后的牡蛎壳从装置中取出后用水冲洗干净，放置通风棚内阴干后，就会制成轻质、表面多微孔、堆积密度小的优质活性生物滤料，其产品质量指标如下:
①堆积密度:0.4t/m3
②堆积空隙率:90%
③比表面积:1.8X10V/kg
④平均孔径:80μ m
⑤表面孔隙率:40?60%。
【主权项】
1.一种用于污水处理的活性生物滤料的制造方法，其特点在于:它是以沿海地区养殖废弃物牡蛎壳为原料，经分检清洗、加热干燥、酸化造孔、冲洗干燥工艺制备活性生物滤料的方法。2.如权利要求1所述的一种用于污水处理的活性生物滤料的制造方法，其特征在于:加热干燥过程为由常温升温到180°C，升温时间为50分钟，然后再恒温180°C加热10分钟。3.如权利要求1所述的一种用于污水处理的活性生物滤料的制造方法，其特征在于:酸化造孔装置采用底部进水向上流经待造孔牡蛎壳，出水重复循环，酸化造孔用水为硫酸溶液或发电厂脱硫废水，水质要求是PH值为2?5，牡蛎壳在造孔装置内被冲洗浸泡时间为72小时。4.如权利要求1所述的一种用于污水处理的活性生物滤料的制造方法，其特征在于:牡贩壳原料的外形要求是长要> 50mm,宽要> 30mm,壳厚度> 2mm ;牡贩壳原料的化学成分要求是钙含量39?41 %，铁含量26?28 %,锰含量12?12.8%，锌含量7.9?8.4%，锶含量6?7%，镍含量2.3?2.5%，铜含量< 2.3%。5.一种采用权利要求1所述方法制备出的用于污水处理的活性生物滤料，其特征在于:该产品天然翘曲，堆积密度为0.4t/m3，堆积空隙率为90%，表面孔隙率为40-60%，t匕表面积为1.8X 104m2/kg，微生物亲和力强。
【专利摘要】一种用于污水处理的贝壳活性生物滤料及其制造方法，是以沿海地区养殖废弃物牡蛎壳为原料，经分检清洗、加热干燥、酸化造孔、冲洗干燥工艺制备活性生物滤料的方法。加热干燥过程为由常温升温到180℃，升温时间为50分钟，然后再恒温180℃加热10分钟。酸化造孔装置采用底部进水向上流经待造孔牡蛎壳，出水重复循环，酸化造孔用水为硫酸溶液或发电厂脱硫废水，水质要求是pH值为2～5，牡蛎壳在造孔装置内被冲洗浸泡时间为72小时。
【IPC分类】C02F3/10
【公开号】CN105198074
【申请号】CN201410253417
【发明人】蒋寿悟
【申请人】蒋寿悟
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年6月10日