技术领域
[0001] 本
发明涉及过滤材料技术领域，尤其是一种轻质生物滤料的制备方法。
背景技术
[0002] 轻质陶粒滤料是一种新型的
生物膜载体填料，具有质轻，
比表面积大，
吸附能
力强等优点。适用于各种型式的滤池滤罐。与
石英砂相比，比表面积为同体积石英砂的2-3倍，孔隙率为石英砂的1.3-2.0倍。与砂滤比较，平均滤速高(20-25m/h)，产
水量大，过滤周期长，冲洗
频率小，冲洗强度低。既适用于城镇和工业给
水处理，也适应于
冶金、石油、化工、纺织工业
废水的生化(除油、除
铁、除锰等)处理。它不仅适用于各种类型的普通滤池、快速滤池、无
阀滤池、虹吸滤池、移动式冲洗罩和重力式
过滤器，而且也是各种高效
净化器、乡镇小型净水器
水质处理的最好填料。
[0003] 现有的轻质生物滤料还存在
煅烧温度高、比表面积小、亲水性差等不足。
发明内容
[0004] 本发明的目的是：克服
现有技术中不足，提供一种煅烧温度低、比表面积大、亲水性强的轻质生物滤料的制备方法，该方法制得的轻质生物滤料比表面积大、亲水性强。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
[0006] 一种轻质生物滤料的制备方法，所述生物滤料的
质量份组成如下：
钢渣60-80份、
腐殖酸12-18份、
碳酸铵2-8份、
粘合剂0.6-0.8份、水10-30份，所述制备方法包括以下步骤：
[0007] (1)按比例称取钢渣、腐殖酸、碳酸铵和粘合剂，加水混合均匀，在成球机中制备成球，球体的直径大小为3-8mm，然后转入烘箱中烘干，烘干温度为100-120℃，烘干时间为45-60min，再将其转入
马费炉中煅烧2.5-3h，煅烧温度为450-550℃，煅
烧结束后自然冷却至室温得到生物滤料半成品；
[0008] (2)将步骤(1)中得到的生物滤料半成品置于
营养液中浸泡30-45min，并进行
微生物接种5-7d，得到挂膜
生物质滤料。
[0009] 进一步的，所述钢渣为经过筛分、除铁以及磨粉后得到的钢渣，磨粉操作依次采用圆锥
破碎机和雷蒙磨粉机进行。
[0010] 进一步的，所述钢渣的平均粒径大小为1-1.2mm。
[0011] 进一步的，所述微生物营养液的浓度为1％，所述营养液中C、N、P的摩尔比为100:5-10:1。
[0012] 进一步的，所述粘合剂采用木质素脲
醛树脂，由工业木质素经过连续浸提和半
纤维素酶处理后离心处理制得。
[0013] 进一步的，所述工业木质素连续浸提的
溶剂为
甲苯和
乙醇的混合物，甲苯和乙醇的体积比为8.5:1。
[0014] 进一步的，所述半
纤维素酶的添加量为1/50(g/ml)。
[0015] 进一步的，所述半纤维素酶处理的温度为50℃，恒温处理3-4h。
[0016] 采用本发明的技术方案的有益效果：
[0017] 本发明中制备的轻质生物滤料强度高，具有丰富的孔洞，将生物滤料与
生物膜法相结合，缩短了滤料的挂膜时间，挂膜时间可减少60％，本发明中的轻质生物滤料的微孔发达，比表面积大于4平方米/克，平均微孔直径为100-180微米，适合微生物菌种的接种和繁殖，而且具有耐冲洗、不堵塞的优点，具有良好的物理、化学和水力特性。
[0018] 本发明中制备的轻质生物滤料，单位体积
污水处理效率比常规滤料提高了7-8倍，可以满足环保排放标准，而且充
氧效率高，节省
能源消耗，解决了现有滤料运行一段时间后因料面不均匀而导致的处理效率下降的问题。
[0019] 本发明中的轻质生物滤料的制备方法，在加工制作过程中，在生产的各个环节，可以从粒径、均匀度、级配、
密度、粒子形状、酸可溶率、孔隙率、比表面积、耐摩擦等各个方面进行把关，确保质量。可以广泛应用于市政污水、各种工业废水及污水深度处理方面。
具体实施方式
[0020] 现在具体
实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0021] 实施例1
[0022] 一种轻质生物滤料的制备方法，所述生物滤料的质量份组成如下：钢渣60份、腐殖酸12份、碳酸铵2份、粘合剂0.6份、水10份，所述制备方法包括以下步骤：
[0023] (1)按比例称取钢渣、腐殖酸、碳酸铵和粘合剂，加水混合均匀，在成球机中制备成球，球体的直径大小为3mm，然后转入烘箱中烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为45min，再将其转入马费炉中煅烧2.5h，煅烧温度为450℃，煅烧结束后自然冷却至室温得到生物滤料半成品；本实施例中的钢渣为经过筛分、除铁以及磨粉后得到的钢渣，磨粉操作依次采用圆锥
破碎机和雷蒙磨粉机进行，钢渣的平均粒径大小为1mm。本实施例中粘合剂采用木质素脲醛树脂，由工业木质素经过连续浸提和半纤维素酶处理后离心处理制得，工业木质素连续浸提的溶剂为甲苯和乙醇的混合物，甲苯和乙醇的体积比为8.5:1，半纤维素酶的添加量为1/50(g/ml)，半纤维素酶处理的温度为50℃，恒温处理3h。
[0024] (2)将步骤(1)中得到的生物滤料半成品置于营养液中浸泡30min，并进行
微生物接种5d，得到挂膜生物质滤料，微生物营养液的浓度为1％，所述营养液中C、N、P的摩尔比为100:5:1。
[0025] 实施例2
[0026] 一种轻质生物滤料的制备方法，所述生物滤料的质量份组成如下：钢渣65份、腐殖酸12份、碳酸铵2份、粘合剂0.6份、水10份，所述制备方法包括以下步骤：
[0027] (1)按比例称取钢渣、腐殖酸、碳酸铵和粘合剂，加水混合均匀，在成球机中制备成球，球体的直径大小为5mm，然后转入烘箱中烘干，烘干温度为110℃，烘干时间为50min，再将其转入马费炉中煅烧2.5h，煅烧温度为450℃，煅烧结束后自然冷却至室温得到生物滤料半成品；本实施例中的钢渣为经过筛分、除铁以及磨粉后得到的钢渣，磨粉操作依次采用
圆锥破碎机和雷蒙磨粉机进行，钢渣的平均粒径大小为1mm。本实施例中粘合剂采用木质素脲醛树脂，由工业木质素经过连续浸提和半纤维素酶处理后离心处理制得，工业木质素连续浸提的溶剂为甲苯和乙醇的混合物，甲苯和乙醇的体积比为8.5:1，半纤维素酶的添加量为1/50(g/ml)，半纤维素酶处理的温度为50℃，恒温处理3h。
[0028] (2)将步骤(1)中得到的生物滤料半成品置于营养液中浸泡30min，并进行微生物接种5d，得到挂膜生物质滤料，微生物营养液的浓度为1％，所述营养液中C、N、P的摩尔比为100:6:1。
[0029] 实施例3
[0030] 一种轻质生物滤料的制备方法，所述生物滤料的质量份组成如下：钢渣70份、腐殖酸15份、碳酸铵5份、粘合剂0.7份、水20份，所述制备方法包括以下步骤：
[0031] (1)按比例称取钢渣、腐殖酸、碳酸铵和粘合剂，加水混合均匀，在成球机中制备成球，球体的直径大小为6mm，然后转入烘箱中烘干，烘干温度为110℃，烘干时间为50min，再将其转入马费炉中煅烧2.8h，煅烧温度为500℃，煅烧结束后自然冷却至室温得到生物滤料半成品；本实施例中的钢渣为经过筛分、除铁以及磨粉后得到的钢渣，磨粉操作依次采用圆锥破碎机和雷蒙磨粉机进行，钢渣的平均粒径大小为1mm。本实施例中粘合剂采用木质素脲醛树脂，由工业木质素经过连续浸提和半纤维素酶处理后离心处理制得，工业木质素连续浸提的溶剂为甲苯和乙醇的混合物，甲苯和乙醇的体积比为8.5:1，半纤维素酶的添加量为1/50(g/ml)，半纤维素酶处理的温度为50℃，恒温处理3.5h。
[0032] (2)将步骤(1)中得到的生物滤料半成品置于营养液中浸泡35min，并进行微生物接种6d，得到挂膜生物质滤料，微生物营养液的浓度为1％，所述营养液中C、N、P的摩尔比为100:8:1。
[0033] 实施例4
[0034] 一种轻质生物滤料的制备方法，所述生物滤料的质量份组成如下：钢渣70份、腐殖酸16份、碳酸铵6份、粘合剂0.7份、水20份，所述制备方法包括以下步骤：
[0035] (1)按比例称取钢渣、腐殖酸、碳酸铵和粘合剂，加水混合均匀，在成球机中制备成球，球体的直径大小为6mm，然后转入烘箱中烘干，烘干温度为115℃，烘干时间为50min，再将其转入马费炉中煅烧2.8h，煅烧温度为500℃，煅烧结束后自然冷却至室温得到生物滤料半成品；本实施例中的钢渣为经过筛分、除铁以及磨粉后得到的钢渣，磨粉操作依次采用圆锥破碎机和雷蒙磨粉机进行，钢渣的平均粒径大小为1.2mm。本实施例中粘合剂采用木质素脲醛树脂，由工业木质素经过连续浸提和半纤维素酶处理后离心处理制得，工业木质素连续浸提的溶剂为甲苯和乙醇的混合物，甲苯和乙醇的体积比为8.5:1，半纤维素酶的添加量为1/50(g/ml)，半纤维素酶处理的温度为50℃，恒温处理3.6h。
[0036] (2)将步骤(1)中得到的生物滤料半成品置于营养液中浸泡45min，并进行微生物接种7d，得到挂膜生物质滤料，微生物营养液的浓度为1％，所述营养液中C、N、P的摩尔比为100:8:1。
[0037] 实施例5
[0038] 一种轻质生物滤料的制备方法，所述生物滤料的质量份组成如下：钢渣80份、腐殖酸18份、碳酸铵8份、粘合剂0.8份、水30份，所述制备方法包括以下步骤：
[0039] (1)按比例称取钢渣、腐殖酸、碳酸铵和粘合剂，加水混合均匀，在成球机中制备成球，球体的直径大小为8mm，然后转入烘箱中烘干，烘干温度为120℃，烘干时间为60min，再将其转入马费炉中煅烧3h，煅烧温度为550℃，煅烧结束后自然冷却至室温得到生物滤料半成品；本实施例中的钢渣为经过筛分、除铁以及磨粉后得到的钢渣，磨粉操作依次采用圆锥破碎机和雷蒙磨粉机进行，钢渣的平均粒径大小为1.2mm。本实施例中粘合剂采用木质素脲醛树脂，由工业木质素经过连续浸提和半纤维素酶处理后离心处理制得，工业木质素连续浸提的溶剂为甲苯和乙醇的混合物，甲苯和乙醇的体积比为8.5:1，半纤维素酶的添加量为1/50(g/ml)，半纤维素酶处理的温度为50℃，恒温处理4h。
[0040] (2)将步骤(1)中得到的生物滤料半成品置于营养液中浸泡45min，并进行微生物接种7d，得到挂膜生物质滤料，微生物营养液的浓度为1％，所述营养液中C、N、P的摩尔比为100:10:1。
[0041] 将实施例1-5中的轻质生物滤料置于
生物滤池中，生物滤池中的废
水循环流动，废水来自生活污水，轻质生物滤料的用量与滤池的体积比为1:1.8，取生物滤池出水口的水进行
氨氮剩余含量和出水亚
硝酸盐含量的检测，其检测结果见表1。
[0042] 表1
[0043]
[0044] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及
修改。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本项发明的技术性范围并不局限于
说明书上的内容，必须要根据
权利要求范围来确定其技术性范围。
