[發明專利]一種以廢棄貝殼為原料的新型生物濾料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811480704.8
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109289321A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 肖景霓;劉鷹;李致遠;邢杰雨;蘆昊;弓亮
• 申請（專利權）人: 大連海洋大學
• 主分類號: B01D39/06
• 分類號: B01D39/06
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

本發明涉及水處理用生物濾料技術領域，具體來說是一種以廢棄貝殼為原料的新型生物濾料及其制備方法，以廢棄貝殼為主要原料，通過將貝殼粉與粘土、粉煤灰、硅酸鈉按照份數比(40?80)：(0?10)：(0?50)：(0.5?10)的比例混合，按13?19：1?7的料水比加水攪拌，制得混合顆粒；混合顆粒室溫風干，然后燒結；待燒結的混合顆粒冷卻，經水洗滌，酸、堿浸洗以及風干后，得到具有一定強度的多孔貝殼陶粒生物濾料，本發明制得的新型生物濾料具有多孔結構，可為微生物生長提供充足的比表面積；高溫條件使原料成份部分燒結，形成堅固穩定的濾料骨架，增強了濾料結構的穩定性；未被分解的部分CaCO₃在生物硝化體系中逐步溶蝕，持續穩定的釋放堿度來實現硝化過程的順利進行。

技術領域

本發明涉及水處理用生物濾料技術領域，具體來說是一種以廢棄貝殼為原料的新型生物濾料及其制備方法。

背景技術

生物濾料常用的材料包括粉狀活性炭、石英砂、纖維球、火山巖、陶粒等，其中陶土濾料因其成本較低、水處理效果顯著而被廣泛應用。但在陶土濾料的加工生產過程中，由于需要消耗大量的優質土壤，造成水土流失和浪費，因此在傳統陶土濾料的生產加工過程中，如何對其加工工藝、原料添加比例等進行改進升級，提高濾料比表面積、確定最佳的孔隙率等都成為水處理產業創新發展的關鍵。

貝殼含有大量的礦物質，已被運用到新型復合建材、醫學、珠寶等行業。在環保領域，海產廢棄物貝殼因具有適合生物生息的粗糙表面，目前已被廣泛應用于生物接觸氧化處理中的生物膜載體，與傳統的載體材料相比，具有脫氮除磷效率高等優點。貝殼含有豐富的CaCO₃，其組成占全殼成分的95％以上，因在硝化過程中伴隨著產生酸度，貝殼直接用做水處理生物濾料時，其主要成份CaCO₃在酸性條件下可發生泡沸并溶解，進而影響到濾料的粒度及孔隙結構，對生物系統的穩定性帶來影響。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種以廢棄貝殼為原料的新型生物濾料的制備方法。

本發明采用的技術方案是：一種以廢棄貝殼為原料的新型生物濾料的制備方法，包括以下步驟：

S1，將貝殼洗凈，磨碎，過篩，制成貝殼粉；

S2，將S1制得的貝殼粉與粘土、粉煤灰、硅酸鈉按照40-80：0-10：0-50：0.5-10的重量份比例混合，得到的混合物按13-19：1-7的料水比加水攪拌，制得混合顆粒；

S3，將S2制得的混合顆粒室溫干燥，然后燒結；

S4，待S3中燒結的混合顆粒冷卻，經水洗滌，酸、堿浸洗以及風干后，得到新型生物濾料。

進一步的，S1中，所述磨碎的貝殼過50-200目篩。

進一步的，S3中，燒結的步驟依次為：100-110℃條件下養護5-24h，400-600℃預燒0.5-2h，800-1200℃焙燒0.5-2h。

進一步的，S4中，所述酸為質量分數10-50％的HCl。

進一步的，S4中，所述堿為質量分數0.5-30％的NaOH。本發明還提供了一種由上述方法制備的新型生物濾料。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

(1)本發明針對現有技術中陶粒濾料制備需以粘土為主料、貝殼在水處理中直接應用易出現酸溶泡沸溶解等問題，以貝殼代替粘土為主要原料，大大節約了土壤資源。