高效復合金剛砂濾料及其制備方法和應用技術

本發明專利技術涉及水處理濾料，具體是一種高效復合金剛砂濾料及其制備方法和應用。高效復合金剛砂濾料成分按重量百分比計，包括：高純度金剛砂60?66%，高純度磁鐵礦25?31%，稀土4?4.5%，復合劑3?3.5%。本發明專利技術通過在普通的金剛砂中添加磁鐵礦石、稀土，經過高溫燒制成高效復合金剛砂濾料，對改進承托層和配水系統有著良好的適用能力；解決了傳統污水、飲用水二級過濾濾料易出現的板結、脫絲、斷絲、脫落及反洗效果差等問題。本發明專利技術提供的高效復合金剛砂濾料在各類水的二級過濾中得到廣泛的推廣應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及水處理濾料，具體是一種高效復合金剛砂濾料及其制備方法和應用。
技術介紹
目前，污水、飲用水常規過濾分為兩個級，即：污水、飲用水一級過濾和二級過濾。傳統污水、飲用水二級過濾濾料是用纖維球濾料、纖維束濾料、普通金剛砂濾料、核桃殼+改性纖維球濾料等，重點是去除水中的小分子有機物、小型懸浮物質、小粒粒徑物質、雜質等，這些濾料易出現板結、脫絲、斷絲、脫落及反洗效果差等問題，造成污水、飲用水二級過濾后的水中含有機物、懸浮物、粒徑物質這三項指標不能穩定達到石油石化含油污水、工礦企業生產廢水、城市污水、居民飲用水二級過濾階段的指標要求。此外，由于傳統水二級處理濾料易板結的弊端，就必須在二級過濾設備上安裝大功率的攪拌電動機構，這樣就給二級過濾設備的采購成本、日常運行成本、設備及濾料的維護成本大大提高，運行過程中需要對濾料持續不斷的攪拌、反沖洗，造成濾料不斷板結、磨損、漏失，使過濾器的污水日處理量減少20%以上，同時過濾器大量反沖洗液排出過濾器、進入污水常規處理的源頭，造成大量污水、飲用水重復處理。目前，尚未有報道新的水二級處理濾料及相應的制作工藝，本領域技術人員有必要開發一種新的二級水處理過濾濾料。
技術實現思路
本專利技術旨在解決現有水處理二級過濾濾料存在的上述問題，而提供一種高效復合金剛砂濾料及制備方法和應用；其可以解決污水、飲用水二級過濾濾料易出現板結、脫絲、脫落及反洗效果差的問題。本專利技術解決上述技術問題，采用的技術方案是：一種高效復合金剛砂濾料，包括高純度金剛砂、高純度磁鐵礦、稀土、復合劑，按重量百分比計，高純度金剛砂60-66%、高純度磁鐵礦25-31%，稀土4-4.5%、復合劑3-3.5%。采用上述技術方案的本專利技術，與現有技術相比，其有益效果是：在普通的金剛砂中添加磁鐵礦石、稀土，經過高溫燒制成高效復合金剛砂濾料，對改進承托層和配水系統有著良好的適用能力，強度高、濾速快、反沖洗時不易混層，濾料也不易被腐蝕，濾料的機械強度、除有機物和去除懸浮物的能力大大增強，過濾效果明顯優于傳統污水、飲用水二級處理的各種濾料。作為優選，本專利技術更進一步的技術方案是：所述稀土為稀土鐠粉。所述高純度金剛砂為SiC、SiO2重量含量在95%以上；所述高純度磁鐵礦為鐵重量含量在65%以上。所述復合劑包括成孔劑、粘結劑、耐油劑，耐油劑為多氟代烷聚合物。按重量百分比計，所述高純度金剛砂62.16%，高純度磁鐵礦30.58%，稀土鐠粉4.25%，復合劑占3.01%。按重量百分比計，所述高純度金剛砂65.28%，高純度磁鐵礦27.36%，稀土鐠粉4.21%，復合劑占3.15%。復合金剛砂濾料規格為粗目、中目、細目，所述粗目為黑紅色，中目為淡紅色，細目為紅白色，各種目數粒度均勻，顆粒形狀均一成棱，邊緣鋒利。上述高效復合金剛砂濾料的制備方法，包括如下步驟：a）制作生料粉：將高純度金剛砂、高純度磁鐵礦、稀土破碎粒度分別控制在0.5mm以下，分開堆放，備用；b）配料：根據預處理水的物理性質和化學成分的含量，確定高效復合金剛砂濾料各個成分的重量百分比為：高純度金剛砂62.16%、高純度磁鐵礦30.58%、稀土鐠粉4.25%、復合劑占3.01%，其中，高純度金剛砂為SiC、SiO2重量含量在95%以上，高純度磁鐵礦為鐵重量含量在65%以上，復合劑由成孔劑、粘結劑和耐油劑組成；c）燒結：原料經高溫燒結，制成復合金剛砂，再經球磨機制成多棱角狀復合金剛砂；d）制粒及篩分：燒結完成后，采用回轉式冷卻機對球狀復合金剛砂進行冷卻，出冷卻機的金剛砂可以直接輸送到多級振動篩，按要求分為多個粒徑品級，或將不需要的品級金剛砂研磨破碎，最終篩選出需要的品級球狀金剛砂；e) 磁選：去除品級球狀金剛砂中的鐵，去除鐵后的碎料存放待酸處理；f) 酸處理：用酸將堵塞復合金剛砂空隙的鐵、鈣、鋁、鎂的氧化物進行還原；g) 漂洗、烘干封存： 經酸處理后的高效復合金剛砂在堿液、清水中清洗，清洗后呈中性的高效復合金剛砂經過高溫烘烤，冷卻、干燥后裝袋封存，獲得成品。進一步的，步驟e)中所述去除品級球狀金剛砂中的鐵方式為強力磁耙去除；步驟f）中所述的酸為濃度20%的稀HCL，或檸檬酸；步驟g）中所述堿液為濃度20%的NaOH。上述高效復合金剛砂濾料的應用，包括：在各類水的二級過濾中的應用；在電子、微電子、通訊、機房、光學、生化制藥、食品、印刷、化工、醫療器械、精密機械、電鍍、塑膠五金、各種噴涂車間和汽車制造行業的應用。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術作進一步闡述，但實施例不對本專利技術構成任何限制。實施例1一種高效復合金剛砂濾料的制備方法，步驟如下：a）制作生料粉：將高純度金剛砂、高純度磁鐵礦、稀土破碎，粒度分別控制在0.5mm以下，分開堆放，備用。b）配料：根據預處理水的物理性質和化學成分的含量，確定高效復合金剛砂濾料各個成分的重量百分比為：高純度金剛砂62.16%、高純度磁鐵礦30.58%、稀土鐠粉4.25%、復合劑占3.01%，其中，高純度金剛砂為SiC、SiO2重量含量在95%以上，高純度磁鐵礦為鐵重量含量在65%以上，復合劑由成孔劑、粘結劑和耐油劑組成。c）燒結：原料經高溫燒結，制成復合金剛砂，再經球磨機制成5-8mm多棱角狀復合金剛砂。d)制粒及篩分：燒結完成后，采用回轉式冷卻機對球狀復合金剛砂進行冷卻，出冷卻機的金剛砂可以直接輸送到多級振動篩，按要求分為多個粒徑品級，或將不需要的品級金剛砂研磨破碎，最終篩選出需要的品級球狀金剛砂。e)磁選：去除品級球狀金剛砂中的鐵，去除鐵后的碎料存放待酸處理。其中，去除品級球狀金剛砂中的鐵方式為強力磁耙去除。f)酸處理：用酸將堵塞復合金剛砂空隙的鐵、鈣、鋁、鎂的氧化物進行還原。酸為濃度20%的稀HCL。g)漂洗、烘干封存：經酸處理后的高效復合金剛砂在堿液、清水中清洗，清洗后呈中性的高效復合金剛砂經過高溫烘烤，冷卻、干燥后裝袋封存，獲得成品。堿液為濃度20%的NaOH。上述方法制備的高效復合金剛砂濾料，在采油廠污水站的污水二級過濾器上使用驗證：該站采用4組30m3二級高效復合金剛砂過濾器進行污水二級處理，過濾器內濾料設有全自動反沖洗系統，但沒有反沖洗攪拌裝置；每個過濾罐內裝22噸高效復合金剛砂濾料、1噸無煙煤碳質保護層、2噸鵝卵石墊層。該濾料完全適應待處理水質各項指標的需求，實踐中發現該濾料不板結、不破碎、沒有明顯反沖洗的阻力，脫水效果較好，沒有漏失、補充，二級污水處理水質的指標始終達到設計要求。實施例2一種高效復合金剛砂濾料的制備方法，步驟如下：a）制作生料粉：將高純度金剛砂、高純度磁鐵礦、稀土破碎，粒度分別控制在0.5mm以下，分開堆放，備用。b）配料：根據預處理水的物理性質和化學成分的含量，確定高效復合金剛砂濾料各個成分的重量百分比為：高純度金剛砂65.28%、高純度磁鐵礦27.36%、稀土鐠粉4.21%、復合劑占3.15%，其中，高純度金剛砂為SiC、SiO2重量含量在95%以上；高純度磁鐵礦為鐵重量含量在65%以上；復合劑由成孔劑、粘結劑和耐油劑組成。c）燒結：原料經高溫燒結，制成復合金剛砂，再經球磨機制成5-8mm多棱角狀復合金剛砂。c）制粒及篩分：燒結完成后，采用回轉式冷卻機對球狀復合金剛砂進行冷卻，出冷卻機的金剛砂可本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高效復合金剛砂濾料，其特征在于：包括高純度金剛砂、高純度磁鐵礦、稀土、復合劑，按重量百分比計，高純度金剛砂60?66%，高純度磁鐵礦25?31%，稀土4?4.5%，復合劑3?3.5%。

【技術特征摘要】
1.一種高效復合金剛砂濾料，其特征在于：包括高純度金剛砂、高純度磁鐵礦、稀土、復合劑，按重量百分比計，高純度金剛砂60-66%，高純度磁鐵礦25-31%，稀土4-4.5%，復合劑3-3.5%。2.根據權利要求1所述的高效復合金剛砂濾料，其特征在于：所述稀土為稀土鐠粉。3.根據權利要求1所述的高效復合金剛砂濾料，其特征在于：所述高純度金剛砂為SiC、SiO2重量含量在95%以上；所述高純度磁鐵礦為鐵重量含量在65%以上。4.根據權利要求1所述的高效復合金剛砂濾料，其特征在于：所述復合劑包括成孔劑、粘結劑、耐油劑，耐油劑為多氟代烷聚合物。5.根據權利要求1或2所述的高效復合金剛砂濾料，其特征在于：按重量百分比計，所述高純度金剛砂62.16%，高純度磁鐵礦30.58%，稀土鐠粉4.25%，復合劑占3.01%。6.根據權利要求1或2所述的高效復合金剛砂濾料，其特征在于：按重量百分比計，所述高純度金剛砂65.28%，高純度磁鐵礦27.36%，稀土鐠粉4.21%，復合劑占3.15%。7.根據權利要求1或2所述的高效復合金剛砂濾料，其特征在于：復合金剛砂濾料規格為粗目、中目、細目，所述粗目為黑紅色，中目為淡紅色，細目為紅白色，各種目數粒度均勻，顆粒形狀均一成棱，邊緣鋒利。8.一種如權利要求1至7任一項所述的高效復合金剛砂濾料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：a）制作生料粉：將高純度金剛砂、高純度磁鐵礦、稀土破碎粒度分別控制在0.5mm以下，分開堆放，備用；b）配料：根據預處理水的物理性質和化學...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳印強，
申請(專利權)人：吳印強，
類型：發明
國別省市：河北;13