[发明专利]一种高效生物挂膜滤料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高效生物挂膜滤料的制备方法，属于滤料材料制备技术领域。本发明用硅烷偶联剂改性石英砂，石英砂比表面积小，非极性弱，硅烷偶联剂一端带有烷氧基可以水解生成硅羟基，与石英砂滤料表面的硅羟基发生脱水缩合反应，将另一段有机分子链接枝到滤料表面，本发明将陶瓷颗粒先酸化再与三氯化铁反应，使滤料表面吸附带正电荷的铁离子，在过滤时可以吸附污水中带负电荷的离子，利用静电引力吸附更多的污染物，并且陶粒机械强度高、比表面积大、孔隙率高、吸附能力强，表面添加三氯化铁涂层可以维持吸附作用，不容易脱落，通过酸化后，可以更加进一步增加陶粒的表面的孔隙率和比表面积，增大陶粒的表面性能，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高效生物挂膜滤料的制备方法，属于滤料材料制备技术领域。

背景技术

滤料是水处理过滤材料的总称，主要用于生活污水，工业污水，纯水，饮用水的过滤。滤料主要分为两大类，一类是用以水处理设备中的进水过滤的粒状材料，通常指石英砂，白煤或矿石等；另一类是物理分离的过滤介质，主要包括过滤布，过滤网，滤芯，滤纸，以及最新的膜。

水处理设备的常见滤料石英砂滤料，是天然石英矿经破碎、筛选、水洗而成，多棱形色纯白，无杂质，密度2.66、硅含量为99.3%，机械强度7.5度。部分地区使用天然河砂、海砂作滤料，虽然造价低廉，但使用期短，机械强度差，易破碎。石英砂比天然砂使用周期延长3～4倍。且滤后水质稳定，从经济效益看，相对比较，本石英砂比河砂和海砂还要低廉的多。

无烟煤滤料采用山西优质无烟煤为原料，先经精选、破碎，然后再经过两次筛分而成，具有外观光泽好的特点，呈球状，机械强度高，抗压性能好，化学性能稳定，不含有毒物质，耐磨损，在酸性、中性、碱性水中均不溶解，另外无烟煤颗粒表面粗糙，有良好的吸附能力，孔隙率大，有较高的含污能力，因质轻，所需反冲洗强度较低，可节省大量反冲洗水量及电能。无烟煤滤料同石英砂滤料配合使用是我国目前推广的双层快速滤池和三层滤池、滤罐过滤的最佳材料。是提高滤速增加单位面积出水量和成倍提高截污能力，降低工程造价和减少占地面积最有效的途径。广泛用于化工、冶金、热电、制药、造纸、印染、食品等生产前后的水质处理过程中。

活性污泥法处理废水，占地面积大，且因需大面积暴露在大气之中，所以极易产生臭气污染。此外，活性污泥是一种悬浮状态的微生物胶团，经常会发生污泥膨胀，使处理水质恶化。常规的粘土类滤料制备，常通过加入一定量的扩孔剂，制备体积和密度可控的多孔滤料，但是此类滤料在水处理中，会很快浸透水，而失去其悬浮性能。轻质滤料常由发泡聚乙烯等材料制得，其密度不可调，或密度调整难度大，且挂膜能力较低，同时滤料过滤效率低。因此，发明一种高效生物挂膜滤料对滤料材料制备技术领域具有积极意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前滤料由于和微生物之间的亲和性差，导致生物滤料挂膜能力差，生物挂膜制备效率低，同时滤料过滤效率低的缺陷，提供了一种高效生物挂膜滤料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高效生物挂膜滤料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）称取500～600g石英砂放入研磨机中研磨30～40min，过100目筛后放入烧杯中，并用硝酸溶液浸泡24～26h，然后过滤得到滤渣，用蒸馏水洗涤滤渣3～5次后得酸化滤渣，再用无水乙醇浸泡酸化滤渣30～40min后过滤得到滤饼，将滤饼放入烘干箱干燥得到反应固体；

（2）按重量份数计，将5～7份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、6～8份无水乙醇和12～15份去离子水放入烧杯A中，将烧杯A放入水浴锅中，搅拌得到水解液，将上述反应固体放入烧杯B中并用水解液浸泡，将烧杯B放入水浴锅中，搅拌过滤得到固体，将固体放入烘干机中干燥，得到改性石料，备用；