专利名称：废水处理用微生物附着载体的制备方法
技术领域：
本发明涉及废水处理用物品的制备，特别是废水生物化学处理用微生物附着载体的制备方法。
废水中通常含有大量有机物，其中许多是有毒有害物质。废水的生物化学处理(简称生化处理)一般是以微生物与废水接触，其中的一种机制是，废水中的有机物成为微生物生长、繁殖的营养源，使有机物分解，合成微生物生长所需蛋白质，其余元素经氧化、复合，成为无毒害性物质，如生成CO2、N2、H2O等。微生物不断生长、繁殖，有机物不断减少，使废水得到净化，最后，大量死亡了的微生物成为污泥(无毒)，沉淀后可另作处理或利用。
废水生化处理常采用某些载体，让微生物吸附、附着于载体，微生物生长、繁殖时在载体上逐渐形成生物膜，废水生物膜法处理技术便由此产生。
作为载体，为微生物所吸附、附着，常有塑料制的，活性炭制的。塑料载体长期使用易老化，会引起二次污染，使用成本也相对地高。活性炭载体其成本更高。
本发明的目的在于为克服已有技术的不足，提供一种废水处理用微生物附着载体的制备方法，该方法所用原料十分丰富、廉价，使制成的载体成本低，且载体比表面大，使用中无二次污染。
本发明的技术解决方案其特殊之处是取粘土制成载体坯料，坯料经自然干燥后装钵放入窑炉内烧结而成。
本发明所述的坯料，其烧结制度可以是将所述的坯料经自然干燥后装钵放入窑炉内，用40～50分钟时间将坯料从室温逐渐加热升温至300～350℃，再从此温度起始用45～50分钟时间将此加热了的坯料逐渐升温烧结至温度达到750～800℃，然后用20～30分钟时间将烧结体逐渐冷却至580～600℃后从窑炉取出，再自然降温。
本发明的载体坯料及其烧结成的载体以球形体为合适，也可以是椭球体；是球形体的，其直径以5mm～100mm为合适，直径过小，载体层对水流阻力大，容易发生堵塞现象；直径过大，载体比表面太小，影响处理效果。
作为废水处理用微生物附着载体，要求其有足够的机械强度，使之能承受一定的压力，并尽可能减小其容重，以减小支承结构的负荷；载体还应当能抵抗废水、微生物的侵蚀，使之具有足够长的使用寿命，并且不含有影响微生物生命活动的杂质；载体比表面也应尽可能地大，有利于较多地附着微生物体；此外，还要求载体成本尽可能地低，能回收处理与利用，不产生二次污染。
本发明以粘土为原材料制备微生物附着载体。粘土是一类水合铝硅酸盐的总称，其通式为xAl2O3·ySiO2·2H2O。粘土可取用河泥，它经过长期沉淀，充分水化，细度很高，塑性良好；也可取用田泥，去除杂质后用水充分捣调使泥粒细化用以制成载体坯料。
以粘土为材料烧结制备具有良好性能的这种载体，烧结温度与时间的控制是关键，以保证载体具有较大孔隙率(比表面较大，容重较小)，无裂损且具有足够抗压强度。宜将整个烧结过程分为预热段、烧成段和降温段。预热在于防止坯料烧结时开裂，此阶段升温梯度相对较小，可用40～50分钟时间将坯料从室温加热至300～350℃，过程中坯料吸热，蒸发脱除机械吸附水分。此后用45～50分钟时间将坯料升温至750～800℃，为烧成阶段，过程中被烧体进一步吸热，脱除结晶水。
烧结最高温度不宜超过900℃，高于此温度，被烧体因自由能下降体积急剧收缩，导致孔隙率下降，比表面减小。
本发明的烧结制度在于控制烧结温度与时间，不同处地所取粘土，土质存在一定差异，故烧结制度可以作适当调整。可以用实验方法确定烧结制度。
为有利于烧结的载体具有较大孔隙率，使之具有贯通状毛细管结构，可以在制坯时添加木质锯末，添加量以坯料总体积计约为10～20％，也可以添加煤，锯末或煤在烧结时转化成二氧化碳气体和部分残留灰分。
本发明由于采用粘土为材料，烧结制备微生物附着载体，用来处理废水，使之净化，故原材料来源丰富，价格低廉，使载体制作成本大为降低；通过烧结，可以使载体具有足够强度能承受水处理中特定操作压力，且烧结后载体中不再含有影响微生物生长的有机杂质，有利于微生物吸附、附着生长；通过本发明设定温度的烧结还可以使这种载体具有较高孔隙率，使之具有较大比表面，有利于较多微生物体的附着生长；本发明的载体由粘土制成，载体可回收再利用，不会产生二次污染。本发明的载体经微生物吸附试验及显微观察表明①细菌被吸附；②细菌存活并繁殖；③细菌新陈化谢活动正常。将所述的吸附微生物的载体用水冲刷后放置24小时，重复试验，结果相似，表明细菌有效附着。
下面说明本发明的具体实施方式
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实施例1 取粘土制成直径28mm的球形坯料，自然干燥后装钵放入窑炉内，用40分钟时间将坯料从室温逐渐加热升温至300℃，再从此温度起始用50分钟时间将此加热了的坯料逐渐升温烧结至温度达到800℃，然后用30分钟时间将烧结体逐渐冷却至580℃后从窑炉取出，再自然降温。
实施例2 取粘土制成直径80mm的球形坯料，自然干燥后装钵放入窑炉内，用50分钟时间将坯料从室温逐渐加热升温至350℃，再从此温度起始用50分钟时间将此加热了的坯料逐渐升温烧结至温度达到760℃，然后用25分钟时间将烧结体逐渐冷却至600℃后从窑炉取出，再自然降温。
实施例3 取粘土制成直径10mm的球形坯料，自然干燥后装钵放入窑炉内，用45分钟时间将坯料从室温逐渐加热升温至300℃，再从此温度起始用45分钟时间将此加热了的坯料逐渐升温烧结至温度达到800℃，然后用20分钟时间将烧结体逐渐冷却至600℃后从窑炉取出，再自然降温。
权利要求
1.废水处理用微生物附着载体的制备方法，其特征是取粘土制成载体坯料，坯料经自然干燥后装钵放入窑炉内烧结而成。
2.如权利要求1所述的微生物附着载体的制备方法，其特征是所述的坯料经自然干燥后装钵放入窑炉内，用40～50分钟时间将坯料从室温逐渐加热升温至300～350℃，再从此温度起始用45～50分钟时间将此加热了的坯料逐渐升温烧结至温度达到750～800℃，然后用20～30分钟时间将烧结体逐渐冷却至580～600℃后从窑炉取出，再自然降温。
3.如权利要求1或2所述的微生物附着载体的制备方法，其特征是所述的载体坯料为球形坯料。
4.如权利要求3所述的微生物附着载体的制备方法，其特征是所述的球形坯料其直径为5mm～100mm。
全文摘要
废水处理用微生物附着载体的制备方法:取粘土制成直径5mm～100mm的球形载体坯料,坯料经自然干燥后装钵放入窑炉内,用40～50分钟时间将坯料从室温逐渐加热升温至300～350℃,再从此温度起始用45～50分钟时间将此加热了的坯料逐渐升温烧结至温度达到750～800℃,然后用20～30分钟时间将烧结体逐渐冷却至580～600℃后从窑炉取出,再自然降温。本发明可用以制备生物膜法废水处理中所用的微生物附着载体。
文档编号C02F3/10GK1378982SQ01116419
公开日2002年11月13日 申请日期2001年4月12日 优先权日2001年4月12日
发明者刘树宏 申请人:刘树宏