[發明專利]一種煤渣球

無效

• 申請號: 201210439883.7
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN102886246A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 田偉君;王勇梅;孫會梅;白潔;吳承林;趙陽國
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F3/34;C02F3/10
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司 37201
• 代理人: 曾慶國

技術領域

本發明屬于水質凈化技術領域，具體涉及一種煤渣球及其制備方法和應用。?

背景技術

煤炭在我國是主要的能源，火力發電廠、民用鍋爐以及工業和其他燃煤設備，每年都有大量煤渣排出。煤渣的長期堆放會占用土地，污染環境，若不加以利用將會嚴重浪費國土資源，對人類生產、生活構成嚴重威脅。通常人們將煤渣作為填溝造地的材料，導致煤渣的利用率非常有限。近年來，發展起來的水泥混合材料，清混凝土骨料等建筑材料的使用，雖然進一步提高了煤渣的利用率，但我國煤渣仍存在大面積堆積的環境問題。

在水處理中，越來越多地將煤渣作為載體填料，對BOD、COD、SS均達到有效的去除。但是煤渣投放到自然水體中，由于其中含有鋁、鎘、銅、砷、汞、鉻、鉛等有害金屬直接投入水體，會引起待處理水體的二次污染。?

當前水質凈化中的填料主要包括以無機陶粒、石英砂為材質的粒狀材料，以陶瓷、石墨、塑料、金屬材料為材質的不規則多孔材料，以玻璃鋼、塑料為材料的蜂窩狀或波紋狀填料和以粘土為材料添加膨脹劑高溫燒制的球形輕質陶粒。其中粒狀填料，具有表面粗糙，易于微生物附著，截留懸浮物的能力強的優點，但是阻力大、易于阻塞。不規則多孔填料，具有結構簡單、價格低廉的優點，但是流體分布不均。蜂窩狀或波紋狀填料，具有質輕、孔隙率高、強度高、防腐性能好的優點，但是微生物的生長與脫落平衡不易控制，難以得到均一的流速。球形輕質陶粒，具有高強度、大孔隙率、大比表面積、密度適宜、較好的化學穩定性、較強的生物附著性，主要缺點是能耗高、制備成本高，難以大面積的廣泛使用。?

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種煤渣球，以及該一種煤渣球的制備方法及利用該煤渣球作為新型水質凈化材料的應用；以進一步緩解煤渣的堆積問題，而且可以克服已有填料的技術不足。?

本發明的煤渣球的制備方法，包括如下的步驟：?

1）煤渣的預處理?

首先將煤渣用鹽酸溶液進行浸泡處理，再將煤渣用水進行清洗，直至煤渣清洗液的PH值為6.9～7，然后將煤渣風干；?

2）有機粘合劑PVA的改性?

首先將PVA加入到水中，在沸水中加熱至完全溶解后，冷卻至80～85℃后加入丁二醇，在密閉條件下攪拌均勻后冷卻至室溫，即得改性PVA膠；?

3）煤渣的成球操作?

將步驟1）處理過的煤渣和步驟2）改性過的PVA膠放入成球盤，制成直徑6cm～8cm煤渣球。?

上述的步驟2）中PVA加入到水中的終濃度質量體積百分比為7%；加入的丁二醇的質量體積百分比濃度為1.25%。?

本發明制備的煤渣球用于水質凈化，其使用方法如下：首先將煤渣球放入水中致球體膨脹后，再投入水體中使用。?

本發明將處理過的煤渣用有機粘合劑PVA制成的煤渣球，無有毒有害物質溶出，是一種新型的環境友好型的填料。不僅價格低廉，機械強度高，防腐性能強，比表面積大，具有較好的化學穩定性，易于微生物附著，不易阻塞，易于控制，可以實現再生、重復利用。本發明制得的煤渣球水質凈化材料，對水體中肉眼可見的懸浮物、COD、NH₄⁺-N具有明顯的吸附去除效率，亦可作為水質凈化中生物掛膜的載體，應用非常廣泛。?

具體實施方式

本發明選用煤渣作為水質凈化的材料，充分利用了煤渣具有蜂窩狀細孔，比表面積大，透水性好的優點，而且實現了廢棄物的二次利用。煤渣經過預處理后，煤渣中鋁、鎘、銅、砷、汞、鉻、鉛等有害金屬均得到有效去除，處理后煤渣浸出液中，Al<0.000ppb?Cr<0.000ppb?Cu<0.000ppb?As5.912E-01ppb?Cd?3.043E-02ppb?Pb<0.000ppb，有害金屬的含量均滿足地表水金屬含量的要求，當用于地表水體的水質凈化，可避免地表水體二次污染的發生。同時煤渣的比表面積變大，由原來的3.4607-6.9770（㎡／g）增加到7.7081-14.440（㎡／g），吸附性能得到明顯的增強。選用PVA作為有機粘合劑，PVA的生物毒性小，但是易溶于水，用丁二醇改性后，得到改性PVA膠，不僅克服了溶于水的問題，而且改性PVA膠，生物毒性小，對煤渣粘性強，機械強度大，抗沖擊力強，價格低廉，來源廣泛，被認為是最有效的生物材料固定劑之一。?

下面通過實施例對本發明作進一步詳細說明。?

實施例1?