一种免烧型多孔复合沸石滤料及其制备方法.pdf

一种免烧型多孔复合沸石滤料，是以高温活化处理后的天然沸石、粘结剂、成孔剂为原料，按一定比例混合均匀后洒水成球，在养护过程中保持适当温度、湿度、养护时间，即可得到一种免烧型多孔复合沸石滤料。本发明制作的免烧型多孔复合沸石滤料，表面粗糙且多孔，有利于生物滤池中微生物的附着生长，具有良好的吸附性以及再生性能，用作曝气生物滤池的填料处理污水具有极佳效果。本发明提供的免烧型多孔复合沸石滤料及其制备方法，不需要烧结工艺，不消耗煤炭、电力等能源，符合当前国家节能减排的环保政策。

1、  一种免烧型多孔复合沸石滤料，其特征在于：按照重量百分比计，包括天然沸石50-85％、粘结剂10-30％、成孔剂5-20％。

2、  如权利要求1所述的免烧型多孔复合沸石滤料，其特征在于：粘结剂可以是石膏、膨润土中的一种。

3、  如权利要求1所述的免烧型多孔复合沸石滤料，其特征在于：成孔剂可以是硫酸钠(Na₂SO₄)、硫酸钙(CaSO₄)、可溶性淀粉或氯化钙(CaCl₂)中的一种。

4、  一种免烧型多孔复合沸石滤料，其特征在于：采用250-700℃高温灼烧的方法进行活化处理。

5、  如权利要求4所述的免烧型多孔复合沸石滤料的活化方法，其特征在于：活化温度可以控制在250-700℃范围内。

6、  一种免烧型多孔复合沸石滤料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)天然沸石经高温活化后，冷却，球磨，得沸石粉；
(2)上述步骤所得沸石粉与粘结剂混合搅拌，得料粉；
(3)上述步骤所得料粉与成孔剂均匀混合，撒水成型，得组合物；
(4)将上述步骤制备的组合物放入养护箱中进行养护，养护温度为18-25℃，湿度为90-99％，养护时间为3-10天，取出得半成品滤料；
(5)用去离子水反复洗涤上述步骤所得半成品滤料至无残渣脱落，置于90-105℃下烘干，取出得成品滤料；
上述步骤中的原材料按照重量百分比计，天然沸石占50-85％、粘结剂占10-30％、成孔剂占5-20％。

7、  如权利要求6所述的免烧型多孔复合沸石滤料的制备方法，其特征在于：所述粘结剂可以是石膏、膨润土中的一种。

8、  如权利要求6所述的免烧型多孔复合沸石滤料的制备方法，其特征在于：所述成孔剂可以是硫酸钠(Na₂SO₄)、硫酸钙(CaSO₄)、可溶性淀粉或氯化钙(CaCl₂)中的一种。

9、  如权利要求6所述的免烧型多孔复合沸石滤料的制备方法，其特征在于，所述活化为高温活化，活化的温度范围可以为250℃-700℃。

一种免烧型多孔复合沸石滤料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种生物滤池滤料，尤其是一种免烧型多孔复合沸石滤料及其制备方法。
背景技术
目前天然沸石作为曝气生物滤池的滤料已经广泛的应用于水处理行业当中。但是由于天然沸石内部孔穴小、通道连通性差，使其在水处理行业的应用具有一定的局限性。
发明内容
为克服天然沸石滤料自身的不足，本发明提供了一种以天然沸石粉为主要原料的免烧型多孔复合沸石滤料及其制备方法。
一种免烧型多孔复合沸石滤料，按照重量百分比计，包括天然沸石50-85％、粘结剂10-30％、成孔剂5-20％。
所述粘结剂可以是石膏、膨润土中的一种。
所述成孔剂可以是硫酸钠(Na₂SO₄)、硫酸钙(CaSO₄)、可溶性淀粉、或氯化钙(CaCl₂)中的一种。
所述免烧型多孔复合沸石滤料的制备方法，包括如下步骤：
(1)天然沸石经高温活化后，冷却，球磨，得沸石粉；
(2)将上述步骤所得沸石粉与粘结剂混合搅拌，得料粉；
(3)将上述步骤所得料粉与成孔剂均匀混合，撒水成型，得组合物；
(4)将上述步骤制备的组合物放入养护箱中进行养护，养护温度为18-25℃，湿度为90-99％，养护时间为3-10天，取出得半成品滤料；
(5)用去离子水反复洗涤上述步骤所得半成品滤料至无残渣脱落，置于90-105℃下烘干，取出得成品滤料；
上述步骤中的原材料按照重量百分比计，天然沸石占50-85％、粘结剂占10-30％、成孔剂占5-20％。
所述活化为高温活化，活化的温度范围可以为250℃-700℃。
通过上述制备方法制备的免烧型多孔复合沸石滤料，取环境友好型天然沸石为原料，不需烧结工艺，生产成本低。经高温活化后的天然沸石其内部结构水和有机杂质被灼烧逸出，使其形成疏松多孔的海绵状结构，可以大幅度提高其吸附性能。天然沸石中含有多种碱性氧化物(CaO、Al₂O₃等)，制作成滤料后，其中的碱性物与成孔剂混合在一起后，能够产生良好的化学反应，使颗粒表面形成多孔状态，因而对废水中的污染物质具有较好的吸附、去除作用。该免烧型多孔复合沸石滤料可以将沸石的吸附性能与曝气生物滤池的生物膜代谢功能有机结合，大幅度提高出水水质。
本发明提供的免烧型多孔复合沸石滤料及其制备方法，不需要烧结工艺，不消耗煤炭、电力等能源，符合当前国家节能减排的环保政策。制备的免烧型多孔复合沸石滤料孔穴多、孔洞大，克服了现有天然沸石滤料孔穴小、通道易被杂质阻塞，吸附能力差等缺点。而且其化学性能稳定，可以采用物理、化学方法使其反复再生，节约水处理成本，是一种新型高效的生物滤池滤料。
具体实施方式
实施例一：
取85％的天然沸石于250℃高温活化后，冷却，球磨，取出，与10％的石膏混合搅拌，再加入5％的可溶性淀粉，搅拌均匀，撒水成型，放入养护箱，保持温度18℃，湿度90％，养护3天后取出，用去离子水洗涤至无残渣脱落，置于90℃下烘干，得免烧型多孔复合沸石滤料。
实施例二：
取75％的天然沸石于450℃高温活化后，冷却，球磨，取出，与10％的石膏混合搅拌，再加入15％的Na₂SO₄，搅拌均匀，撒水成型，放入养护箱，保持温度20℃，湿度95％，养护5天后取出，用去离子水洗涤至无残渣脱落，置于95℃下烘干，得免烧型多孔复合沸石滤料。
实施例三：
取60％的天然沸石于550℃高温活化后，冷却，球磨，取出，与22％的膨润土混合搅拌，再加入18％的CaCl₂，搅拌均匀，撒水成型，放入养护箱，保持温度22℃，湿度97％，养护8天后取出，用去离子水洗涤至无残渣脱落，置于100℃下烘干，得免烧型多孔复合沸石滤料。
实施例四：
取50％的天然沸石于700℃高温活化后，冷却，球磨，取出，与30％的膨润土混合搅拌，再加入20％的CaSO₄，搅拌均匀，撒水成型，放入养护箱，保持温度25℃，湿度99％，养护10天后取出，用去离子水洗涤至无残渣脱落，置于105℃下烘干，得免烧型多孔复合沸石滤料。
上述实施例一至四中所述含量均为重量百分比。