申请日2012.05.22
公开(公告)日2012.10.03
IPC分类号C04B30/00; B01D39/06; C04B38/06
摘要
本发明公开了一种基于冶金工业废弃污泥的多孔滤料及其制备方法。该滤料按重量百分比计由30~50%的冶金综合污泥、18~30%的煤矸石、8~20%的冶金电厂粉煤灰、以及10~40%的煤粉组合烧结而成。该方法步骤包括;首先按重量百分比计，在30~50%的冶金综合污泥中加入18~30%煤矸石、8~20%冶金电厂粉煤灰和10~40%煤粉，混匀后进行球磨粉碎;然后对球磨粉碎后的原料进行颗粒筛选，然后进行造粒、陈腐、成球和干燥处理;最后对经过干燥处理的原料进行阶梯式逐渐升温和保温，直至达到1130~1160℃的烧结温度，最后保温100~120min。本发明降低能耗和投资，节能减排，成本较低，处理效率高。
权利要求书
1.一种基于冶金工业废弃污泥的多孔滤料，其特征在于：该滤料按重量 百分比计由30~50%的冶金综合污泥、18~30%的煤矸石、8~20%的冶金电 厂粉煤灰、以及10~40%的煤粉组合烧结而成。
2.一种权利要求1所述基于冶金工业废弃污泥的多孔滤料的制备方法，包 括如下步骤：
1)按重量百分比计，在30~50%的冶金综合污泥中加入18~30%煤矸石、 8~20%冶金电厂粉煤灰和10~40%煤粉，混匀后进行球磨粉碎;
2)对球磨粉碎后的原料进行颗粒筛选，然后进行造粒、陈腐、成球和 干燥处理;
3)对经过干燥处理的原料进行阶梯式逐渐升温和保温，直至达到113 0~1160℃的烧结温度，最后保温100~120min，即可烧结成综合污泥质 多孔滤料。
3.根据权利要求2所述基于冶金工业废弃污泥的多孔滤料的制备方法，其 特征在于：所述步骤2)中，筛选所得颗粒的粒度为100~240目。
4.根据权利要求2或3所述基于冶金工业废弃污泥的多孔滤料的制备方法 ，其特征在于：所述步骤3)中，阶梯式逐渐升温和保温过程中的升温 速率为100℃/15~25min，保温时间为25~35min。
说明书
基于冶金工业废弃污泥的多孔滤料及其制备方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体地指一种基于冶金工业废弃污泥的 多孔滤料及其制备方法。
背景技术
目前，冶金行业废水处理循环利用回水水质问题影响生产的现象越来 越突出，特别是钢铁企业生产线上使用的循环利用回水中的悬浮物浓 度偏高，不仅会堵塞冷却喷头，降低其使用寿命，严重影响产品的质 量。因此，在冶金行业废水处理循环利用中，对此类废水进行有效的 治理，不仅可以实现保产增效的生产目标，而且可以确保各类冶金产 品的质量，对于提高企业的经济效益的必要性是显而易见的，针对不 同水质的废水进行过滤处理循环利用，以实现节能减排、以废治废的 目标，是今后水资源环保节能的发展趋势。
而且冶金行业废水处理循环利用回水的过滤工序依然用传统的石英砂 过滤，主要存在滤料寿命短、易板结、易跑料、处理效果不好等问题 ，难以取得好的过滤效果。
公开号为CN200910309514.4的中国发明专利申请报道了一种废污水处 理用的颗粒滤料及其制备方法和装置，它是在颗粒本体表面吸附有填 充剂粉末的颗粒物;按照重量百分比计算，所述颗粒本体是用55~80% 的合成树脂、10~45%的填充剂和0~31%的沸石粉末制成的。该发明制成 的颗粒滤料表面有填充剂粉末的吸附，其比表面积较小，微生物的吸 附能力不高，废污水处理效率比较低。
从废水处理循环利用过滤工序的滤料进行研究改进提高吸附能力、废 污水处理效率，这也是冶金行业废水处理循环利用途径之一。
针对废水处理循环利用回水水质不能满足生产工艺要求和影响产品质 量这一技术难题，探寻一种简便、经济的冶金工业浊环水废水回用深 度处理的工艺方法，研究解决过滤工序的滤料问题，寻求在钢铁企业 中综合废 处理厂的污泥为主要原料，利用综合污泥本身含有的化学成份，以废 治废、节能排放，并用于钢铁企业的含油废水处理中，实现废水处理 污泥资源化的合理利用，以期取得良好的社会和经济效益。
发明内容
本发明的目的是克服现有冶金行业废水处理循环利用过滤材料性能方 面的缺陷，提供一种基于冶金工业废弃污泥的多孔滤料及其制备方法 ，应用于废水处理循环利用废水处理中，具有成本低、能耗少、出水 水质好的效果。
为解决上述技术问题，本发明设计了一种基于冶金工业废弃污泥的多 孔滤料，其特征在于：该滤料按重量百分比计由30~50%的冶金综合污 泥、18~30%的煤矸石、8~20%的冶金电厂粉煤灰、以及10~40%的煤粉组 合烧结而成。
上述基于冶金工业废弃污泥的多孔滤料的制备方法，包括如下步骤：
1)按重量百分比计，在30~50%的冶金综合污泥中加入18~30%煤矸石、 8~20%冶金电厂粉煤灰和10~40%煤粉，混匀后进行球磨粉碎;
2)对球磨粉碎后的原料进行颗粒筛选，然后进行造粒、陈腐、成球和 干燥处理;
3)对经过干燥处理的原料进行阶梯式逐渐升温和保温，直至达到113 0~1160℃的烧结温度，最后保温100~120min，即可烧结成综合污泥质 多孔滤料。
进一步地，所述步骤2)中，筛选所得颗粒的粒度为100~240目。
再进一步地，所述步骤3)中，阶梯式逐渐升温和保温过程中的升温速 率为100℃/15~25min，保温时间为25~35min。
下表为冶金综合污泥成分表和滤料主要原料的化学成分。
表1冶金综合污泥成分表(Wt%)
表2 滤料主要原料的化学成分
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、冶金行业废水处理循环利用，直接用废弃污泥回收制备多孔滤料。 节能减排、以废治废，充分发挥了综合废弃污泥这种工业废弃物中各 类成分组成的作用，可为提供滤料制备中必需的氧化硅、氧化铝以及 有机挥发性物质等成分，使其成分比例满足滤料的强度及气孔率等性 能方面的要求，冶金综合污泥中所含的大量有机杂质有助于多孔滤料 制备过程中气孔的大量生成。
2、采用以综合污泥为主要原料，加入了冶金电厂粉煤灰、煤矸石等成 分，以煤粉作为成孔剂，成孔剂在烧成过程中发生热分解反应而形成 大量CO2气体，放出大量的气体形成气孔，从而在滤料的表面及内部结 构中形成很多孔隙空间，导致显气孔率的上升和体积密度减小，有利 于对废水中杂质的吸附和过滤去除。
3、由冶金综合污泥制备综合污泥质多孔滤料的制备工艺，其操作方法 简单，综合污泥质滤料可承受高强度多次反冲洗再生后重复利用。降 低能耗和投资，节能减排，应用于废水处理循环利用时，各项指标可 降低到处理要求，适用于大规模生产，成本较低，处理效率高，利于 环境无污染。
