申请日2020.11.27
公开（公告）日2021.03.23
IPC分类号C04B28/04; C04B38/08; C02F1/66; C02F1/28; C02F1/42; C02F101/10; C02F101/20; C02F101/22; C04B111/20
摘要
本发明提供了一种除镍除磷复合型多孔功能性滤料及其制备方法，该滤料按照偏高岭土：硅藻土：水泥：硅酸钠=（50‑70）：（10‑20）：（10‑30）：（1‑5）的质量百分比进行混合，加入适量水搅拌均匀后倒入成球盘中进行成球，制成所需粒径大小球形颗粒，在室温下进行自然养护24小时后进行蒸压养护。本发明具有操作简便，流程简单，能耗少等生产优点，且陶粒滤料孔隙发达，具有一定的功能性，即析碱、释钙和离子交换性能，能够持续稳定的去除废水中的磷、镍污染物，在污水处理中具有良好的应用前景。
权利要求书
1.一种除镍除磷复合型多孔功能性滤料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，以滤料质量百分比计，将50-70%偏高岭土、10-20%硅藻土、10-30%水泥和1-5%硅酸钠混合后，加入适量成球水搅拌均匀；
第二步，在成球盘中进行造粒成球，滤料粒径控制在3-8mm；
第三步，在室温下进行自然养护24小时；
第四步，在蒸压釜中进行蒸压养护，在3h内从室温升温至180℃，并保温10 h，最后在2h内降温至室温。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，成球水为滤料总质量的20-24%。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，水泥采用52.5普通硅酸盐水泥。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，硅酸钠的模数为1.0。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，偏高岭土、硅藻土为粒径在150目以上的粉体。
6.如权利要求1-5任一项所述的方法制备的除镍除磷复合型多孔功能性滤料。
7.如权利要求6所述的滤料，其特征在于，该滤料是以水化硅酸钙、托贝莫来石为主要矿物相的多孔陶粒滤料。
8.如权利要求1-5任一项所述的方法制备的除镍除磷复合型多孔功能性滤料在处理含磷或含镍离子废水中应用。
说明书
一种除镍除磷复合型多孔功能性滤料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种多孔功能性硅酸盐陶粒滤料，特别涉及一种具有供碱、释钙性能可以去除废水中的磷和镍污染物的滤料，属于环境水处理滤料制备领域。
背景技术
随着工业的发展，废水的排放量不断增加，污水中含有大量磷污染物，会造成大量水体富营养化，而水体富营养化会导致水生植物繁殖过度，会毒死大量水生生物。常规的除磷方法是投加化学药剂产生沉淀去除，城市污水排放量大，耗费大量化学试剂，运行费用高而且产生大量污泥，因而可研发一种具有良好除磷性能的新型滤料。水中镍过量不仅会污染土壤，而且会伤害人体健康，而且重金属进入环境后不会被生物降解。最常用的处理方法是中和沉淀法，它通过投加碱性药剂将废水的pH值调整至使镍离子沉淀下来，但是此方法会造出水PH值偏高，需要中和后才能排放，也易造成二次污染问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种除镍除磷复合型多孔功能性滤料及其制备方法。
实现本发明的技术解决方案：一种除镍除磷复合型多孔功能性滤料及其制备方法，该滤料是以水化硅酸钙、托贝莫来石等为主要矿物相的多孔陶粒滤料，包括如下步骤：
第一步，以滤料质量百分比计，将50-70％偏高岭土、10-20％硅藻土、10-30％水泥和1-5％硅酸钠混合后，加入适量成球水搅拌均匀；
第二步，在成球盘中进行造粒成球，滤料粒径控制在3-8mm；
第三步，在室温下进行自然养护24小时；
第四步，在蒸压釜中进行蒸压养护，在3h内从室温升温至180℃，并保温10h，最后在2h内降温至室温。
较佳的，成球水为滤料总质量的20-24％。
较佳的，水泥采用52.5普通硅酸盐水泥。
较佳的，硅酸钠的模数为1.0。
较佳的，偏高岭土、硅藻土为粒径在150目以上的粉体。
一种多孔功能滤料处理污水中含磷或含镍污染物的应用。
本发明与现有技术相比，有显著优点：
(1)原料来源广泛，价格低廉，生产成本低，而且采用水热合成技术代替传统的烧结技术，能耗低，制备工艺简单，生产设备成熟；
(2)制备的滤料具有供碱释钙功能性，即在水中长期稳定释放钙离子和氢氧根离子，使水体保持碱性氛围并且可控，在污水处理中可以减少碱性试剂和其他化学药剂的投加；
(3)制备的滤料粗糙多孔，比表面积大，适合微生物生长，而且具有良好的吸附性能和离子交换性能；
(4)本发明制备的滤料除磷效果好，对于进水总磷30-50mg/L污水，去除率达91％左右，出水水质好，适用于市政污水、工业污水以及人工湿地的除磷系统；本发明制备的滤料具有离子交换特性，在去除污水中镍重金属污染物效果优良，对于100-500mg/L含镍污水(以镍离子计)去除率达到99％。本滤料的离子交换特性还可以去除锌、镉、铬、汞、铅等重金属离子。
（发明人：崔崇;杜艳云;崔晓昱;王朋涛;李天君）
