一种烧结碳棒的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于污水处理领域，具体涉及一种烧结碳棒。
【背景技术】
[0002] 在污水处理的过程中，吸附处理技术作为一种处理污水的工艺，通过利用某些材 料强大的吸附性能来去除水中的污染物。固体表面有吸附水中溶解及胶体物质的能力，比 表面积很大的活性炭等物质具有很高的吸附能力，可用作吸附剂。多孔性吸附剂的吸附过 程基本上可分为三个阶段：颗粒外部扩散阶段，即吸附质从溶液中扩散到吸附剂表面；孔 隙扩散阶段，即吸附质在吸附剂孔隙中继续向吸附点扩散；吸附反应阶段，吸附质被吸附在 吸附剂孔隙内的吸附点表面。一般，吸附速度主要取决于外部扩散速度和孔隙扩散速度。 颗粒外部扩散速度与吸附剂的比表面积的大小成正比。因此吸附剂颗粒直径越小，外部扩 散速度越快。孔隙扩散速度与吸附剂孔隙的大小和结构，吸附质颗粒的大小和结构等因素 有关。一般，吸附剂颗粒越小，孔隙扩散速度越快。目前常用的吸附剂有活性炭、硅藻土、 二氧化硅、活性氧化铝、沸石、离子交换树脂。活性炭具有丰富的微孔结构和表面憎水性， 其对水中某些污染物有极强的亲和力，但是作为微反应器活性炭的孔结构不均一，热稳定 性差，硅藻土、活性氧化铝、离子交换树脂也存在相同的缺陷，而沸石对氨氮具有选择性吸 附，使得吸附效果差。曾经有人用粉末状活性炭对河水进行了处理，投加30-40mg/L粉末活 性炭后对CODm的去除在50 %左右，对TOC的去除约为25 %，对氨氮的去除效果不好，仅为 10% -20%〇
[0003] 后来又有人用硅藻精土来处理污水，采用传统的生化工艺与硅藻精土水处理技术 相结合的方式，通过在生化处理过程中直接投加硅藻精土或将末端硅藻精土处理系统中的 硅藻精土水处理剂回流至前端生化系统，实现硅藻精土与微生物的协同作用，强化生化作 用，使得污水中的污染物得到一定的削减，虽然具有除磷脱氮的效果，但是对总氮的去除率 低，其最终实现的污水处理效果差。
[0004] 而现有技术中所用的烧结碳棒处理污水的技术中，烧结碳棒的原料组成为：以质 量百分比计，颗粒碳70 %，胶黏剂5 %，硅藻土 25 %。由于硅藻土本身颗粒大，成分组成复 杂，处理水时不仅不能处理清，还容易把水搅浑，使得制备的烧结碳棒更不容易处理水，造 成吸附效果差、机械强度差、易断、使用寿命短。
【发明内容】
[0005] 本发明为了解决现有技术中炭烧接棒吸附效果差、机械强度差、易断、使用寿命短 的技术问题，提供了一种烧结碳棒，本发明为解决上述问题，采用的具体方案为：
[0006] 一种烧结碳棒，所述的烧结碳棒的原料为：以质量百分比计，颗粒碳65% -75%， 胶黏剂1% -10%，硅藻土 5 % -15%，硅藻精土 5 % -15%，纳米级硅藻精土 1% -5%，介孔 二氧化硅1% -3%。
[0007] 所述的烧结碳棒的原料为：以质量百分比计，颗粒碳68 % -72%，胶黏剂 3% -7%，硅藻土 8 % -13%，硅藻精土 8 % -13%，纳米级硅藻精土 2 % -4%，介孔二氧化硅 im〇
[0008] 所述的烧结碳棒的原料为：以质量百分比计，颗粒碳68%，胶黏剂3%，硅藻土 9. 5 %，硅藻精土 13 %，纳米级硅藻精土 4 %，介孔二氧化硅2. 5 %。
[0009] 所述的烧结碳棒的原料为：以质量百分比计，颗粒碳70%，胶黏剂5%，硅藻土 10 %，硅藻精土 10 %，纳米级硅藻精土 3 %，介孔二氧化硅2 %。
[0010] 所述的烧结碳棒的原料为：以质量百分比计，颗粒碳72%，胶黏剂6%，硅藻土 10. 5 %，硅藻精土 8 %，纳米级硅藻精土 2 %，介孔二氧化硅1. 5 %。
[0011] 所述的颗粒碳选用粒度为30-60 μL?，容积密度彡0· 52g/cc，碘吸附值彡1050mg/g 的活性炭。
[0012] 所述的胶黏剂为聚丙烯。
[0013] 所述的硅藻精土为硅藻富集量达92%以上，所述的硅藻精土为白色，紧堆密度为 0. 3-0. 4g/cm3,比表面积为50_60m2/g，数量为2-2. 5亿个/g，形体体积0. 6-0. 8cm3/g，形体 内含纳米微孔，孔径为7-125nm。
[0014] 所述的纳米级硅藻精土为所述的纳米级硅藻精土是将硅藻精土经过球磨后直径 小于IOOnm的娃藻精土。
[0015] 所述的介孔二氧化硅的平均孔径为6nm。
[0016] 本发明的有益效果是：本发明在烧结碳棒中创新性的加入了硅藻精土、纳米级硅 藻精土和介孔二氧化硅，使得碳棒的吸附能力提升、寿命提高、机械强度提高。
[0017] 本发明中硅藻精土的作用是利用硅藻表面的不平衡电位能中和悬浮离子的带电 性，使污水稳态受到破坏而与硅藻形成电位中和产生沉淀作用，凝集成大的絮花，借重力沉 淀至底部，加上硅藻巨大的表面积，巨大的孔体积和较强的吸附力，把细微和超细微污染物 物质吸附到硅藻表面，形成链式结构。本发明经过选矿，除去与硅藻土共生的粘土、石英砂、 碎肩矿物等杂质后，通过提纯，把硅藻富集到92%以上，得到硅藻精土，具有体轻、质软、多 孔、隔音、耐酸、比表面积大、化学性质稳定、吸附能力强，再结合纳米级硅藻精土使得对污 染物的吸收达自身重量的5-6倍，纳米级硅藻精土主要是辅助配合硅藻精土作用的发挥， 纳米级娃藻精土，比表面积和吸附能力进一步加强，娃藻精土和纳米级娃藻精土两者用量 比例的控制在于提高对污染物的吸收，更大的对污水进行洁净处理。
[0018] 本发明中硅藻土的硅藻壳体具有大量的、有序排列的微孔，从而使硅藻土具有很 大的比表面积（3. 1~60m2/g)，而且硅藻土的表面及孔内表面分布有大量的硅羟基；这些 娃羟基在水溶液中离解出H+，从而使娃藻土颗粒表现出一定的表面负电性，娃藻土表面带 有负电性，所以对于带正电荷的胶体态污染物来说，它可实现电中和而使胶体脱稳，作为烧 结碳棒的组成原料起到提高吸附能力、延长使用寿命的作用。
[0019] 经过纳米化后的纳米硅藻精土，颗粒比表面积增加，吸附能力增强，使用寿命提 高，纳米级硅藻精土，可以提高胶粘剂的强度，碳棒的机械强度提高，其原理为：分散的纳米 材料可以均匀的分布在胶粘剂中，使材料中的胶粘剂更好的分散外部受力，进而