[发明专利]基于冶金工业废弃污泥的多孔滤料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体地指一种基于冶金工业废弃污泥的多孔滤料及其制备方法。

背景技术

目前，冶金行业废水处理循环利用回水水质问题影响生产的现象越来越突出，特别是钢铁企业生产线上使用的循环利用回水中的悬浮物浓度偏高，不仅会堵塞冷却喷头，降低其使用寿命，严重影响产品的质量。因此，在冶金行业废水处理循环利用中，对此类废水进行有效的治理，不仅可以实现保产增效的生产目标，而且可以确保各类冶金产品的质量，对于提高企业的经济效益的必要性是显而易见的，针对不同水质的废水进行过滤处理循环利用，以实现节能减排、以废治废的目标，是今后水资源环保节能的发展趋势。

而且冶金行业废水处理循环利用回水的过滤工序依然用传统的石英砂过滤，主要存在滤料寿命短、易板结、易跑料、处理效果不好等问题，难以取得好的过滤效果。

公开号为CN200910309514.4的中国发明专利申请报道了一种废污水处理用的颗粒滤料及其制备方法和装置，它是在颗粒本体表面吸附有填充剂粉末的颗粒物；按照重量百分比计算，所述颗粒本体是用55~80%的合成树脂、10~45%的填充剂和0~31%的沸石粉末制成的。该发明制成的颗粒滤料表面有填充剂粉末的吸附，其比表面积较小，微生物的吸附能力不高，废污水处理效率比较低。

从废水处理循环利用过滤工序的滤料进行研究改进提高吸附能力、废污水处理效率，这也是冶金行业废水处理循环利用途径之一。

针对废水处理循环利用回水水质不能满足生产工艺要求和影响产品质量这一技术难题，探寻一种简便、经济的冶金工业浊环水废水回用深度处理的工艺方法，研究解决过滤工序的滤料问题，寻求在钢铁企业中综合废处理厂的污泥为主要原料，利用综合污泥本身含有的化学成份，以废治废、节能排放，并用于钢铁企业的含油废水处理中，实现废水处理污泥资源化的合理利用，以期取得良好的社会和经济效益。

发明内容

本发明的目的是克服现有冶金行业废水处理循环利用过滤材料性能方面的缺陷，提供一种基于冶金工业废弃污泥的多孔滤料及其制备方法，应用于废水处理循环利用废水处理中，具有成本低、能耗少、出水水质好的效果。

为解决上述技术问题，本发明设计了一种基于冶金工业废弃污泥的多孔滤料，其特征在于：该滤料按重量百分比计由30~50%的冶金综合污泥、18~30%的煤矸石、8~20%的冶金电厂粉煤灰、以及10~40%的煤粉组合烧结而成。

上述基于冶金工业废弃污泥的多孔滤料的制备方法，包括如下步骤：

1）按重量百分比计，在30~50%的冶金综合污泥中加入18~30%煤矸石、8~20%冶金电厂粉煤灰和10~40%煤粉，混匀后进行球磨粉碎；

2）对球磨粉碎后的原料进行颗粒筛选，然后进行造粒、陈腐、成球和干燥处理；

3）对经过干燥处理的原料进行阶梯式逐渐升温和保温，直至达到1130~1160℃的烧结温度，最后保温100~120min，即可烧结成综合污泥质多孔滤料。

进一步地，所述步骤2）中，筛选所得颗粒的粒度为100~240目。

再进一步地，所述步骤3）中，阶梯式逐渐升温和保温过程中的升温速率为100℃/15~25min，保温时间为25~35min。

下表为冶金综合污泥成分表和滤料主要原料的化学成分。

表1冶金综合污泥成分表（Wt%）

表2   滤料主要原料的化学成分

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、冶金行业废水处理循环利用，直接用废弃污泥回收制备多孔滤料。节能减排、以废治废，充分发挥了综合废弃污泥这种工业废弃物中各类成分组成的作用，可为提供滤料制备中必需的氧化硅、氧化铝以及有机挥发性物质等成分，使其成分比例满足滤料的强度及气孔率等性能方面的要求，冶金综合污泥中所含的大量有机杂质有助于多孔滤料制备过程中气孔的大量生成。

2、采用以综合污泥为主要原料，加入了冶金电厂粉煤灰、煤矸石等成分，以煤粉作为成孔剂，成孔剂在烧成过程中发生热分解反应而形成大量CO₂气体，放出大量的气体形成气孔，从而在滤料的表面及内部结构中形成很多孔隙空间，导致显气孔率的上升和体积密度减小，有利于对废水中杂质的吸附和过滤去除。