[发明专利]基于河道底泥制备的陶粒滤料及其方法

说明书

本发明涉及基于河道底泥制备的陶粒滤料及其方法，步骤包括：将底泥烘干研磨后过筛，最终筛分出供制备陶粒的底泥粉末；将底泥粉末、无机添加剂和粘结剂在球磨机均匀混合，得到制备陶粒的原料；将原料放在搅拌机搅拌，过程中加入水；将搅拌完成的原料，制成颗粒；采取干燥、预热、焙烧、烧结的流程进行，设定温度梯度来控制马弗炉的升温过程；降温后用铝箔覆盖，并洒水养护。本发明将陶粒滤料运用于水处理领域中实现资源化利用，同时其高温烧制的过程可以固结重金属，避免二次污染，有效解决了河道底泥的资源化利用问题。

技术领域

本发明属于河道疏浚行业和水处理技术领域，具体涉及一种基于河道底泥制备的陶粒滤料及其方法。

背景技术

河道底泥是沉积于河道底部，含有砂、粘土、残渣和其它物质的松散颗粒集合体，主要来源于土壤的侵蚀作用、动植物机体的分解以及排入河道的污水中所含的颗粒物。河道底泥淤积在河道底部、影响河道流通，底泥蓄积的污染物还会影响河流水质，所以要对其进行疏浚清掏。随着我国生态文明建设的不断推进，河道疏浚行业不断发展，每年清理后倾倒至海洋的底泥达2亿m³。但污染的底泥中含有氮磷化合物、有机物、重金属等污染物，极易对水体造成二次污染，因此人们开始研究底泥的处置问题。底泥的资源化就是其中一种主要的处置方法。

目前，底泥的资源化利用主要包括工程加固、制备建材、农业肥料、湿地修复等方式，但这些常用的手段都存在着一定的缺陷：例如，采用底泥作肥料对底泥的污染程度、植物的类型有较为严格的要求，不能用于种植蔬菜水果的农田，同时植物对重金属的富集作用会对地下水造成潜在的威胁；而用底泥烧制砖瓦时，由于底泥中的CaO含量达不到建材的标准，往往需要添加大量含CaO的添加剂，而且底泥中存在的油类有机物、黏土矿物会减弱砖瓦的强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于河道底泥制备的陶粒滤料及其方法，针对现有的河道底泥产量大、难以有效利用、易造成二次污染的问题，将陶粒滤料运用于水处理领域中实现资源化利用，同时其高温烧制的过程可以固结重金属，避免二次污染，解决河道底泥的资源化利用问题。

本发明所采用的技术方案为：

基于河道底泥制备陶粒滤料的方法，其特征在于：

包括以下步骤：

（1）河道底泥的筛选：将底泥烘干研磨后过筛，最终筛分出供制备陶粒的底泥粉末；

（2）陶粒原料：将底泥粉末、无机添加剂和粘结剂在球磨机均匀混合，得到制备陶粒的原料；

各组分的质量配比为：底泥粉末50-60份、无机添加剂15-20份、粘结剂1-2份；

（3）陶粒原料加水搅拌：将原料放在搅拌机搅拌，过程中加入原料总质量5%-10%的水；

（4）陶粒成型烧制：将搅拌完成的原料，制成粒径6-8mm的颗粒；采取干燥、预热、焙烧、烧结的流程进行，设定温度梯度来控制马弗炉的升温过程；

（5）陶粒养护：降温后用铝箔覆盖，并洒水养护。

步骤（1）中，底泥烘干研磨后过150目筛网。

步骤（2）中，混合转速300r/min，时间2h。

步骤（2）中，无机添加剂为粉煤灰、膨润土、广西白泥、沉珠粉、硅藻土中的任一种。

步骤（2）中，粘结剂为水玻璃，模数3.0。

步骤（2）中，混合完毕后的原料应密封放入60℃的烘箱内保存。

步骤（3）中，搅拌时间5min。

步骤（4）中，烧制程序为：200℃干燥2h、500℃预热30min、600℃焙烧30min、1050℃烧结6min。