[發(fā)明專利]一種用于污水處理的陶粒填料、生產(chǎn)方法及污水處理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610036142.2
• 申請(qǐng)日: 2016-01-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105481094B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王紅軍;李雄偉;薛一帆;李沖;張蕾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫華光鍋爐股份有限公司
• 主分類號(hào): C02F3/30
• 分類號(hào): C02F3/30
• 代理公司: 無(wú)錫盛陽(yáng)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32227
• 代理人: 張寧;陶純佳

1.一種用于污水處理的陶粒填料，其包括作為基體的陶粒，所述陶粒中分布有與陶粒外部聯(lián)通的微孔，其特征在于：所述微孔內(nèi)填充有碳源，所述陶粒的外周包覆有包衣，所述包衣將所述碳源密封于所述微孔內(nèi)，所述碳源為玉米淀粉，所述包衣為組分中含有羥丙基甲基纖維素、鈦白粉、吐溫-80、增塑劑和致孔劑的薄膜包衣，所述陶粒由粘土、煤矸石、干化污泥和竹粉通過(guò)燒脹鍛燒的方式加工而成，所述干化污泥的含水率為30%~40%，所述干化污泥由城市污泥經(jīng)脫水干化處理而成。

2.一種用于污水處理的陶粒填料的生產(chǎn)方法，其特征在于：其包括以下步驟，

步驟一，加工陶粒基體，將粘土、煤矸石、干化污泥和竹粉組成的原料采用燒脹煅燒的方式加工為內(nèi)部布有與外部聯(lián)通的微孔的陶粒，所述干化污泥的含水率為30%~40%；

步驟二，向所述陶粒基體的微孔內(nèi)填充碳源；

步驟三，固化碳源，使用噴霧法在步驟二中形成的、填充有碳源的陶粒基體表面形成包衣，所述包衣將所述碳源密封于所述陶粒基體的微孔中；

所述步驟一中陶粒基體的具體加工過(guò)程為：

（1）預(yù)處理，將總質(zhì)量份數(shù)為100份的原料投入球磨機(jī)后加水進(jìn)行球磨，球磨后的泥漿經(jīng)脫水、干燥形成泥塊，再泥塊破碎成粉狀的泥料，控制泥料的細(xì)度為20目～80目，所述總質(zhì)量份數(shù)為100份的原料包括5份~30份的干化污泥、0~5份的竹粉，其余為粘土和煤矸石，其中所述粘土與煤矸石之間的質(zhì)量份數(shù)比為（5~1）：（1~1）；

（2）成球，將所述粉狀的泥料與水一起加入成型機(jī)生成生料陶粒，水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%~60%，生料陶粒的粒徑為1.0cm~2.0cm；

（3）煅燒，將生料陶粒放置于烘箱中，從0℃逐步升溫至300℃，烘干0.5h~2.0h，將烘干后的陶粒裝缽，再整體放入倒焰窯中煅燒，煅燒溫度為1020℃~1300℃，保溫0.5h~3.0h，燒成后在窯中自然冷卻得到陶粒基體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于污水處理的陶粒填料的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述碳源為玉米淀粉，所述步驟二的具體操作為：

（1）糊化，將玉米淀粉和水按質(zhì)量比為（5~20）：100的比例加入到反應(yīng)釜中，加熱至50℃~70℃，恒溫?cái)嚢瑁?5min~30min；

（2）填充，將所述陶粒基體投入糊化的玉米淀粉中，吸附1.0h~3.0h，使得陶粒基體的微孔完全被淀粉填充，直至陶粒基體微孔內(nèi)淀粉吸附達(dá)到飽和；

（3）冷卻，陶粒基體填充玉米淀粉后冷卻至30℃~40℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于污水處理的陶粒填料的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述步驟三的固化碳源具體操作為：

采用噴霧法將包衣溶液均勻噴至步驟二中形成的、填充有碳源的陶粒上，通過(guò)30℃~40℃的熱風(fēng)吹至干燥，反復(fù)操作，直至在陶粒表面形成均勻的薄膜包衣從而形成陶粒填料，所述陶粒填料的密度為0.90g/cm3~0.99g/cm3。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于污水處理的陶粒填料的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述包衣溶液的制備，將羥丙基甲基纖維素溶于濃度為30%~50%乙醇液制成濃度為2%~3%的羥丙基甲基纖維素溶液，取部分所述羥丙基甲基纖維素溶液并在其中加入鈦白粉進(jìn)行研磨，再在其中加入吐溫-80、增塑劑和致孔劑，再將余下的羥丙基甲基纖維素溶液加入混合均勻，最終的包衣溶液中鈦白粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~5%，吐溫-80、增塑劑和致孔劑的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~5%，所述增塑劑為甘油酯，所述致孔劑為聚乙烯醇。

6.一種污水處理裝置，其包括反應(yīng)池，所述反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有曝氣裝置、攪拌裝置和進(jìn)水布水裝置，其特征在于：所述反應(yīng)池內(nèi)投放有權(quán)利要求1中所述的用于污水處理的陶粒填料，所述反應(yīng)池上部設(shè)有溢流出口和刮除器，所述反應(yīng)池內(nèi)的水自溢流出口溢出，懸浮于水體表面的陶粒填料在刮除器的帶動(dòng)下自溢流出口排除；所述刮除器包括刮板和驅(qū)動(dòng)裝置，所述刮板位于所述反應(yīng)池內(nèi)的水體表面，其在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下向溢流出口一側(cè)運(yùn)動(dòng)、并帶動(dòng)水體表面的陶粒填料自溢流出口排除。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種污水處理裝置，其特征在于：所述污水處理裝置還包括出水儲(chǔ)存池和陶粒儲(chǔ)存池，所述反應(yīng)池的溢流出口處設(shè)有向出水儲(chǔ)存池延伸的引導(dǎo)板，所述出水儲(chǔ)存池上部設(shè)有過(guò)濾篩網(wǎng)、其下部設(shè)有出水管，所述過(guò)濾篩網(wǎng)自溢流出口一側(cè)向陶粒儲(chǔ)存池一側(cè)傾斜設(shè)置，使得經(jīng)回收的陶粒填料能夠沿過(guò)濾篩網(wǎng)表面滾落至陶粒儲(chǔ)存池內(nèi)。