技术领域
[0001] 本
发明属于污
水生物处理技术领域，具体涉及一种适用于曝气生物滤池的陶粒滤料及其制备方法。
背景技术
[0002] 随着社会的日益发展，城市规模的不断扩大，城市污
水处理厂的处理水量不断增多，所产生的
污泥也越来越多，目前，相当一部分污泥主要还是采用一些传统的方法进行处理和处置，包括卫生填埋、焚烧等。填埋需要占用大量场地，而焚烧的投资、操作及前处理
费用都较高。因此，发展一种经济有效的污泥处理与处置的方法就显得至关重要。
[0003] 曝气生物滤池(biological aerated filter，BAF)是生物
氧化处理技术中一种应用较广泛的新型
生物膜法水处理工艺，于20世纪80年代末在欧美开始发展，具有流程简单、有机负荷高、除污效果好、抗冲击负荷能
力强等优点，主要通过生物膜、填料的
吸附和过滤作用及反应器内食物链的分级捕食作用快速地
净化污水。近年来，曝气生物滤池已被广泛应用于多种类型污水的处理，包括城市污水、垃圾渗滤液、重油
废水、微污染地表水等。
[0004] 曝气生物滤池的性能很大程度上取决于滤料的性能，如
比表面积、
密度、粒径、强度、孔隙率以及表面的电荷、亲水性、粗糙度等。因此滤料的性能不仅决定了生物膜能成长的比表面积大小和其表面能附着的生物量的多少，并且反应器中水的动力状态也受到其性能的影响。陶粒滤料采用优质陶土、黏土等经团磨、筛分、
煅烧加工而成，以好氧
活性污泥作为接种，进水两周即可达到曝气生物滤池的处理效果。因具有容重轻、密度小、强度高、耐
腐蚀、化学
稳定性好及机械强度高等特点，而被广泛应用于水处理领域。但目前国内的生产厂家生产陶粒的原料仍然以黏土为主，成本较高，且需要开挖良田。为保护我们周围环境，保证社会的可持续发展，建立资源节约型社会。因此，寻找合适的添加剂以减少陶粒生产过程中黏土的使用量就显得至关重要。
发明内容
[0005] 针对
现有技术中存在的问题，本发明提供一种适用于曝气生物滤池的陶粒滤料，本发明采用污泥作为原料，制作成本低且环保，解决了污泥的处理问题，滤料表面溶解氧浓度高，同时可实现高效脱氮、有机物降解、重金属和磷等污染物的去除。此外，本发明提供一种适用于曝气生物滤池的陶粒滤料的制备方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0007] 本发明的第一方面，提供一种适用于曝气生物滤池的陶粒滤料，包括以下重量份的各组分：黏土42-46份、污泥21-23份、纳米过
氧化钙9.5-10.5份、成孔剂 19-21份、稳泡剂3.8-4.2份，所述污泥选用
污水处理厂中待处理污泥，所述陶粒滤料的粒径为3-12毫米，堆积密度为0.40-0.67克/立方厘米，
空隙率≥40％，比表面积≥3.0×104平方厘米/克。
[0008] 作为优选的技术方案，包括以下重量份的各组分：黏土44份、污泥22份、纳米过氧化钙10份、成孔剂20份、稳泡剂4份。
[0009] 作为优选的技术方案，所述成孔剂为
硬脂酸。
[0010] 作为优选的技术方案，所述稳泡剂为
硼砂。
[0011] 本发明的第二方面，提供一种适用于曝气生物滤池的陶粒滤料的制备方法，用于制备上述的陶粒滤料，包括以下步骤：
[0012] 步骤一、将来自污水处理厂的污泥摊平后通过日晒和通
风风干；
[0013] 步骤二、将黏土、风干后的污泥和稳泡剂分别碾磨
粉碎，得到粉末状细料；
[0014] 步骤三、将纳米过氧化钙、成孔剂加入到步骤二所得的细料中；
[0015] 步骤四、将步骤三得到的混合物加水充分搅拌至粘稠状，形成浆料；
[0016] 步骤五、在
造粒机中将浆料造粒成型，得到粒径为3-12毫米的球粒；
[0017] 步骤六、将球粒放入
蒸汽室中养护，形成陶粒。
[0018] 作为优选的技术方案，所述步骤二中，粉末状细料需采用目数大于80的筛子过滤。
[0019] 作为优选的技术方案，所述步骤六中，蒸汽室内的
温度为300摄氏度，养护时间为48-72小时。
[0020] 研究表明，过氧化钙在地表水
化学修复中可以作为“固态双氧水”，比液态双氧水有更好的修复效果。过氧化钙溶于水可缓慢的释放出双氧水和氢氧化钙，释放的双氧水最大值可达到0.47gH2O2/CaO2，随着反应的进行，双氧水逐渐释放出来，从而避免了双氧水一次性释放造成的浪费。
纳米级过氧化钙将有利于提高过氧化钙与污染物的反应速率，在陶粒滤料中加入纳米过氧化钙，不仅可以提高滤料表面的溶解氧浓度，同时可以提高有机物、重金属和磷等污染物的去除率。
[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明制备的陶粒滤料采用环境治理过程中产生的污泥作为原料，节约陶粒滤料制作成本的同时，提供了一种经济有效的污泥处理与处置方法；此外，制备陶粒滤料时，加入纳米过氧化钙，遇水可长时间释放氧气，为
微生物提供有氧环境的同时可以提高有机物、重金属和磷等污染物的去除率。
具体实施方式
[0023] 本实施例提供一种适用于曝气生物滤池的陶粒滤料，按重量份计，包括以下组分：黏土44份、污泥22份、纳米过氧化钙10份、硬脂酸20份、硼砂4份。
[0024] 其制备方法如下：
[0025] 步骤一、将来自污水处理厂的污泥摊平后通过日晒和
通风风干；
[0026] 步骤二、将黏土、风干后的污泥和硼砂分别碾磨粉碎，过80目筛子，得到粉末状细料；
[0027] 步骤三、将纳米过氧化钙、硬脂酸加入到步骤二所得的细料中；
[0028] 步骤四、将步骤三得到的混合物加水充分搅拌至粘稠状，形成浆料；
[0029] 步骤五、在造粒机中将浆料造粒成型，得到粒径为3-12毫米的球粒；
[0030] 步骤六、将球粒放入蒸汽室中养护，养护温度为300摄氏度，养护时间为60 小时，形成陶粒。
[0031] 对烧制的陶粒滤料进行性能测定，检测结果显示所得陶粒滤料的粒径为3-12毫米，堆积密度为堆积密度为0.40-0.67克/立方厘米，空隙率≥40％，比表面积≥3.0×104平方厘米/克，所得陶粒滤料性能良好。
[0032] 实施例2
[0033] 本实施例提供一种适用于曝气生物滤池的陶粒滤料，按重量份计，包括以下组分：黏土44份、污泥22份、纳米过氧化钙10份、硬脂酸20份、硼砂3.8份。
[0034] 其制备方法如下：
[0035] 步骤一、将来自污水处理厂的污泥摊平后通过日晒和通风风干；
[0036] 步骤二、将黏土、风干后的污泥和硼砂分别碾磨粉碎，过100目筛子，得到粉末状细料；
[0037] 步骤三、将纳米过氧化钙、硬脂酸加入到步骤二所得的细料中；
[0038] 步骤四、将步骤三得到的混合物加水充分搅拌至粘稠状，形成浆料；
[0039] 步骤五、在造粒机中将浆料造粒成型，得到粒径为3-12毫米的球粒；
[0040] 步骤六、将球粒放入蒸汽室中养护，养护温度为300摄氏度，养护时间为48 小时，形成陶粒。
[0041] 实施例3
[0042] 本实施例提供一种适用于曝气生物滤池的陶粒滤料，按重量份计，包括以下组分：黏土44份、污泥23份、纳米过氧化钙10.5份、硬脂酸21份、硼砂4.2份。
[0043] 其制备方法如下：
[0044] 步骤一、将来自污水处理厂的污泥摊平后通过日晒和通风风干；
[0045] 步骤二、将黏土、风干后的污泥和硼砂分别碾磨粉碎，过80目筛子，得到粉末状细料；
[0046] 步骤三、将纳米过氧化钙、硬脂酸加入到步骤二所得的细料中；
[0047] 步骤四、将步骤三得到的混合物加水充分搅拌至粘稠状，形成浆料；
[0048] 步骤五、在造粒机中将浆料造粒成型，得到粒径为3-12毫米的球粒；
[0049] 步骤六、将球粒放入蒸汽室中养护，养护温度为300摄氏度，养护时间为72 小时，形成陶粒。
[0050] 实施例4
[0051] 本实施例提供一种适用于曝气生物滤池的陶粒滤料，按重量份计，包括以下组分：黏土44份、污泥23份、纳米过氧化钙10.5份、硬脂酸19份、硼砂4份。
[0052] 其制备方法如下：
[0053] 步骤一、将来自污水处理厂的污泥摊平后通过日晒和通风风干；
[0054] 步骤二、将黏土、风干后的污泥和硼砂分别碾磨粉碎，过80目筛子，得到粉末状细料；
[0055] 步骤三、将纳米过氧化钙、硬脂酸加入到步骤二所得的细料中；
[0056] 步骤四、将步骤三得到的混合物加水充分搅拌至粘稠状，形成浆料；
[0057] 步骤五、在造粒机中将浆料造粒成型，得到粒径为3-12毫米的球粒；
[0058] 步骤六、将球粒放入蒸汽室中养护，养护温度为300摄氏度，养护时间为60 小时，形成陶粒。
[0059] 实施例5
[0060] 本实施例提供一种适用于曝气生物滤池的陶粒滤料，按重量份计，包括以下组分：黏土46份、污泥21份、纳米过氧化钙10.5份、硬脂酸19份、硼砂4.2份。
[0061] 其制备方法如下：
[0062] 步骤一、将来自污水处理厂的污泥摊平后通过日晒和通风风干；
[0063] 步骤二、将黏土、风干后的污泥和硼砂分别碾磨粉碎，过80目筛子，得到粉末状细料；
[0064] 步骤三、将纳米过氧化钙、硬脂酸加入到步骤二所得的细料中；
[0065] 步骤四、将步骤三得到的混合物加水充分搅拌至粘稠状，形成浆料；
[0066] 步骤五、在造粒机中将浆料造粒成型，得到粒径为3-12毫米的球粒；
[0067] 步骤六、将球粒放入蒸汽室中养护，养护温度为300摄氏度，养护时间为55 小时，形成陶粒。
[0068] 尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行
修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。
