[发明专利]一种新型环保陶粒及其制备方法和在废水处理中的应用

说明书

本发明公开了一种新型环保陶粒及其制备方法和在废水处理中的应用。新型环保陶粒以污泥、预处理后的FCC废催化剂和稻壳为原料，以碳酸氢钠为外加剂烧制而成，具体步骤如下：(1)进行原料的预处理，将污泥烘干后研磨成粉，稻壳烘干后过筛，FCC废催化剂灼烧处理后过筛；(2)将步骤(1)预处理后的污泥、稻壳和FCC废催化剂与碳酸氢钠混合后搅拌均匀，加水成型，自然风干；(3)将步骤(2)风干后的成型固体加热烧结，烧结结束后冷却至室温即得新型环保陶粒。该方法全部采用废弃资源为主要原材料，实现了废物利用，工艺简单，成本低，所得陶粒用于废水处理中可同时吸附重金属和有机物质，废水处理效果好。

技术领域

本发明涉及陶粒领域，具体涉及一种新型环保陶粒及其制备方法和在废水处理中的应用。

背景技术

重金属废水，一般指的是来自电镀、采矿、化工、金属加工、印染、医药、电池制造等行业，所排放的含有铅、汞、镉、镍等生物毒性强烈的重金属元素及其化合物的废水。但是废水中重金属的种类、形态以及含量有着较大的差异，很难有统一的处理方式。如果不经处理直接排放，不仅会对环境造成严重的破坏，同时会随着生物的富集作用，对人的身体健康造成较大的危害。

目前，我国处理重金属废水的主要措施主要吸附法、化学沉淀法、离子交换法、生物吸附法、电化学法、电解法、膜分离法等。但是这些传统方法往往难以同时兼具效率高和成本低两方面的优势，同时有可能造成二次的污染。

陶粒，是一类具有陶质的颗粒，大多数呈现为圆球状或者是椭球状，可用于废水处理中。但是目前市场上面所制造的陶粒主要为粘土陶粒和页岩陶粒，属于传统天然材料陶粒，成本较高，虽然也有使用废弃污泥或其他废弃物制备陶粒，但是废弃物在原料中占比有限，对成本的降低作用并不大。而陶粒用于废水处理中时，功能也比较单一，难以同时处理重金属和有机污染物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型环保陶粒及其制备方法和在废水处理中的应用。该方法全部采用废弃资源为主要原材料，充分实现了废物利用，工艺简单，成本低，所得陶粒结构致密，筒压强度高，用于废水处理中可同时吸附重金属和有机物质，废水处理效果好。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：

提供一种新型环保陶粒，以污泥、预处理后的FCC废催化剂和稻壳为原料，以碳酸氢钠为外加剂烧制而成，其中所述FCC废催化剂预处理工艺为：在480～520℃温度条件下灼烧2.5～3.5h。

按上述方案，按质量份数计，所述原料为污泥2～4份、稻壳1～4份和FCC废催化剂2～5份；碳酸氢钠按质量分数计为污泥、稻壳和FCC废催化剂总质量的4～7％。

提供一种新型环保陶粒的制备方法，以污泥、FCC废催化剂和稻壳为原料，以碳酸氢钠为外加剂，具体步骤如下：

(1)进行原料的预处理，将污泥烘干后研磨成粉，稻壳烘干后过筛，FCC废催化剂灼烧处理后过筛；

(2)将步骤(1)预处理后的污泥、稻壳和FCC废催化剂与碳酸氢钠混合后搅拌均匀，加水成型，自然风干；

(3)将步骤(2)风干后的成型固体加热烧结，烧结结束后冷却至室温即得新型环保陶粒。

按上述方案，按质量份数计，所述原料为污泥2～4份、稻壳1～4份和FCC废催化剂2～5份；碳酸氢钠按质量分数计为污泥、稻壳和FCC废催化剂总质量的4～7％。

按上述方案，所述步骤(1)中，污泥烘干温度为100～120℃，烘干时间为3.5～4.5h；稻壳烘干温度为100～110℃，烘干时间为1.5～2.5h，过100目筛。

按上述方案，所述步骤(1)中，FCC废催化剂灼烧温度为480～520℃，时间为2.5～3.5h；经过灼烧处理去除里面残余的碳分，防止其影响陶粒的成型，同时也可疏通分子筛孔隙，增强其活性。