一種碲酸鉍納米棒生物濾料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種污水處理用碲酸鉍納米棒生物濾 料。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們對(duì)生活用水水質(zhì)要求的提高和工業(yè)污水處理的需要，目前已開(kāi)發(fā)出了多 種水處理生物濾料。生物濾料作為曝氣生物濾池的關(guān)鍵材料，決定著曝氣生物濾池的除污 效率，所以生物濾料成為了污水處理的重要研宄內(nèi)容。
[0003] 目前已有專利報(bào)道了多種無(wú)機(jī)生物濾料，例如國(guó)家發(fā)明專利"利用糖濾泥制造 的生物濾料及方法"（發(fā)明專利號(hào)：ZL200910220738. 8)以固體廢棄物糖濾泥、廢陶瓷、粘 土、鋸末、樹(shù)葉作為主要原料，在105-110°C下干燥6h，然后再于950-1050°C煅燒30-60min 制備出了糖濾泥生物濾料。國(guó)家發(fā)明專利"高效生物濾料及其制備方法"（發(fā)明專利號(hào)： ZL200610042905. 0、ZL200610042904. 6)以紅土礦、粉煤灰為原料，在 130-170°C下烘干，然 后再于煅燒制備出了紅土礦、粉煤灰復(fù)合生物濾料。國(guó)家發(fā)明專利"生物濾料 及其制備方法"（發(fā)明專利【申請(qǐng)?zhí)枴?01310662817. 0)以磁鐵礦、牡蠣殼粉、紅土礦、硅藻土 和煤灰為原料，在85-105°C下烘干，然后再于800-900°C煅燒制備出了一種復(fù)合生物濾料。 目前的生物濾料可以用于污水處理，但是制備溫度高，濾料表面會(huì)產(chǎn)生硬殼，不利于微生物 的生長(zhǎng)，生物相容性較差，也存在污水脫色效果差、比表面積小、孔隙率低、使用壽命短等缺 點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供碲酸鉍納米棒作為主要原料，引入水泥，添加稻殼粉、羧甲 基纖維素和木質(zhì)素磺酸鈉等成分，得到具有比表面積大、孔隙率高、吸附能力強(qiáng)、化學(xué)與熱 穩(wěn)定性好、污水脫色降解能力強(qiáng)、有利于微生物掛膜和微生物生長(zhǎng)等特點(diǎn)的碲酸鉍納米棒 生物濾料。
[0005] 本發(fā)明所提供的碲酸鉍納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0006] 碲酸鉍納米棒35-50 %、稻殼粉6-18 %、羧甲基纖維素3-8 %、木質(zhì)素磺酸鈉 1-5%、水泥 6-14%、水 25-35%。
[0007] 所述蹄酸祕(mì)納米棒的直徑為70nm、長(zhǎng)度為500nm_l μ m。
[0008] 本發(fā)明所提供的碲酸鉍納米棒的具體制備方法如下：
[0009] 以碲酸鈉、氯化鉍作為原料，水為溶劑，其中碲酸鈉與氯化鉍的摩爾比為1: 1，將碲 酸鈉、氯化鉍與水均勻混合后置于反應(yīng)容器內(nèi)并密封，于溫度100-200 °C、保溫12-24h，其 中碲酸鈉與氯化鉍的重量不大于水重量的45%。
[0010] 本發(fā)明所提供的碲酸鉍納米棒生物濾料的具體制備方法如下：
[0011] 首先按照比例計(jì)量稱取碲酸鉍納米棒、稻殼粉、羧甲基纖維素、木質(zhì)素磺酸鈉、水 泥和水，然后將碲酸鉍納米棒、稻殼粉、羧甲基纖維素、木質(zhì)素磺酸鈉和水泥混合均勻，再添 加水均勻混合。在成球機(jī)中按照成球工藝制備出生料球，成球大小3-10_。將生料球放入 烘箱，于l〇〇°C、保溫2-3h，隨后將烘干后的生料球放入馬弗爐中于400-600°C、燒結(jié)2-4h， 自然冷卻，最后得到了碲酸鉍納米棒生物濾料。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：
[0013] 1、本發(fā)明以碲酸鉍納米棒作為主要原料、水泥作為增塑劑、稻殼粉作為成孔劑、羧 甲基纖維素作為粘接劑、木質(zhì)素磺酸鈉作為分散劑，形成生料球后在一定溫度下干燥和煅 燒可以制備出碲酸鉍納米棒生物濾料。本發(fā)明采用低溫干燥和低溫?zé)Y(jié)工藝，所得生物濾 料表面粗糙，化學(xué)與熱穩(wěn)定性好、耐水性能優(yōu)良，比表面積大、孔隙率高、吸附能力強(qiáng)、使用 壽命長(zhǎng)及可重復(fù)使用，有利于微生物的掛膜與生長(zhǎng)。
[0014] 2、本發(fā)明采用的碲酸鉍納米棒具有良好的有機(jī)污染物光催化降解性能，在可見(jiàn)光 作用下，通過(guò)碲酸鉍納米棒的光催化作用可以脫色降解污水中的有機(jī)污染物。
[0015] 3、本發(fā)明碲酸鉍納米棒生物濾料具有比表面積大、孔隙率高及良好的絮凝性，可 以截留污水中的懸浮物，也可以促進(jìn)污水中膠體污染物的絮凝與沉淀，強(qiáng)化生物濾料的脫 色除污能力。因此，本發(fā)明所得碲酸鉍納米棒生物濾料在污水處理領(lǐng)域中具有良好的應(yīng)用 前景。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為實(shí)施例1制備的碲酸鉍納米棒生物濾料的SEM圖像；
[0017] 從圖可以看出碲酸鉍納米棒生物濾料由納米棒和無(wú)規(guī)則顆粒構(gòu)成，含有高的孔隙 率，納米棒的直徑為7〇nm、長(zhǎng)度為500nm_l μm，內(nèi)部孔尺寸為300nm_15 μm。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下結(jié)合具體實(shí)施例詳述本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于下述實(shí)施例。
[0019] 實(shí)施例1
[0020] 確定碲酸鉍納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0021] 碲酸鉍納米棒50%
[0022] 稻殼粉6%
[0023] 羧甲基纖維素8%
[0024] 木質(zhì)素磺酸鈉5%
[0025] 水泥 6%
[0026] 水 25%
[0027] 實(shí)施例2
[0028] 確定碲酸鉍納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0029] 碲酸鉍納米棒35%
[0030] 稻殼粉18%
[0031] 羧甲基纖維素3%
[0032] 木質(zhì)素磺酸鈉1%
[0033] 水泥 14%
[0034] 水 29%
[0035] 實(shí)施例3
[0036] 確定碲酸鉍納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0037] 碲酸鉍納米棒40%
[0038] 稻殼粉12%
[0039] 羧甲基纖維素 7%
[0040] 木質(zhì)素磺酸鈉 4%
[0041] 水泥 12%
[0042] 水 25%
[0043] 實(shí)施例4
[0044] 確定碲酸鉍納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0045] 碲酸鉍納米棒42%
[0046] 稻殼粉11%
[0047] 羧甲基纖維素 6%
[0048] 木質(zhì)素磺酸鈉 3%
[0049] 水泥 11%
[0050] 水 27%
[0051] 實(shí)施例5
[0052] 確定碲酸鉍納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0053] 碲酸鉍納米棒44%
[0054] 稻殼粉10%
[0055] 羧甲基纖維素 5%
[0056] 木質(zhì)素磺酸鈉 3%
[0057] 水泥 10%
[0058] 水 28%
[0059] 實(shí)施例6
[0060] 確定碲酸鉍納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0061] 碲酸鉍納米棒45%
[0062] 稻殼粉9%
[0063] 羧甲基纖維素 4%
[0064] 木質(zhì)素磺酸鈉 2%
[0065] 水泥 9%
[0066] 水 31%
[0067] 實(shí)施例7
[0068] 確定碲酸鉍納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0069] 碲酸鉍納米棒47%
[0070] 稻殼粉8%
[0071] 羧甲基纖維素 5%
[0072] 木質(zhì)素磺酸鈉 4%
[0073] 水泥 8%
[0074] 水 28%
[0075] 實(shí)施例8
[0076] 確定碲酸鉍納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：
[0077] 碲酸鉍納米棒49%
[0078] 稻殼粉7%
[0079] 羧甲基纖維素6%
[0080] 木質(zhì)素磺酸鈉3%
[0081] 水泥 9%
[0082] 水 26%
[0083] 本發(fā)明實(shí)施例1到實(shí)施例8所得碲酸鉍納米棒生物濾料的特征參數(shù)如表1所示：
[0084] 表 1
[0085]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種碲酸鉍納米棒生物濾料，其特征在于：以質(zhì)量百分比計(jì)，該生物濾料配方如下： 碲酸鉍納米棒 35-50% 稻殼粉 6-18% 羧甲基纖維素 3-8% 木質(zhì)素磺酸鈉 1-5% 水泥 6-14% 水 25-35%。2. 如權(quán)利要求1所述的一種碲酸鉍納米棒生物濾料，其特征在于：所述碲酸鉍納米棒 的直徑為7〇nm、長(zhǎng)度為500nm_lym。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種碲酸鉍納米棒生物濾料，屬于污水處理領(lǐng)域。該碲酸鉍納米棒生物濾料的質(zhì)量百分比組成如下：碲酸鉍納米棒35-50％、稻殼粉6-18％、羧甲基纖維素3-8％、木質(zhì)素磺酸鈉1-5％、水泥6-14％、水25-35％。本發(fā)明提供的生物濾料使用碲酸鉍納米棒等原料制備成表面粗糙的球狀顆粒，具有比表面積大、孔隙率高、吸附能力強(qiáng)、化學(xué)與熱穩(wěn)定好、污水脫色降解能力強(qiáng)、有利于微生物掛膜和生長(zhǎng)等特點(diǎn)，在污水處理領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】B01J20/02, C02F3/10
【公開(kāi)號(hào)】CN104941568
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510336588
【發(fā)明人】裴立宅, 吳勝華
【申請(qǐng)人】安徽工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月17日