废水处理用悬浮微生物填料及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种悬浮生物填料，属于环境工程学科中的污水处理
技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着城市的不断发展，新兴行业的不断涌现，加速了环境污染的恶化。特别是国家 加大对工业污染治理力度，提高了污水排放标准，现有的处理技术已很难满足新标准的要 求。因此我国的水处理行业也在根据大环境的发展需要，加速新技术的开发和研究，以适应 日益严峻的环境要求。近年来，污水处理中运用生物膜技术来解决污水升级达标要求，以缓 解企业的水处理压力及污水对人们生活环境的污染。生物膜法中，填料为微生物赖以栖息 的场所，其性能直接影响着处理效果和投资。目前，国内常用的填料是蜂窝填料、软性填料、 半软性填料及复合填料等固定型填料，但这些填料使用中经常遇到堵塞、结团、板结等问 题，影响了生物处理效果。且上述填料均需安装在辅助支架上，造成填料安装、更换等诸多 不便。
[0003] 现有技术的填料产品在实际应用中存在着一定的问题，由于比表面积小，亲水性 能和生物亲和性较差，导致在挂膜速度、挂膜量及膜与填料的紧密度方面存在不足;其次， 由于污染负荷较低，微生物生长受限制，生长速度缓慢，也导致不易于生物挂膜。
【发明内容】
[0004] 本发明目的是提供一种废水处理用悬浮微生物填料，该废水处理用悬浮微生物填 料挂膜速度快，不易脱落，处理效率高，适用于污水中低浓度有机物与氨氮的处理，低浓度 有机废水，本发明的生物填料具有极强的亲水性及生物亲和性，且填料本身对生物膜具有 很强的吸附强度，有利于填料载体上生物量的截留与累积，因此能较好的适应低浓度条件 下的废水处理；同时，提供一种上述废水处理用悬浮微生物填料的制造方法。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用的第一技术方案是：一种废水处理用悬浮微生物填 料，所述悬浮微生物填料由以下重量份的组分组成： 高密度聚乙烯 65~75份， 熟石灰 5~15份， 陶氏粉末活性炭 5~20份， 轻质碳酸钙 6~10份， 马来酸酐 3~5份， 明胶 1.5~3份， 甲壳素 1~2份， 四氧化三铁磁粉 0.8~2份， 锰锌铁氧体 0.1~0.3份； 所述废水处理用悬浮微生物填料的密度为〇. 96~0.98g/cm3。
[0006] 上述技术方案中进一步改进的技术方案如下： 作为优选，所述磁粉为四氧化三铁磁、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体中的至少一种。
[0007] 作为优选，所述熟石灰与陶氏粉末活性炭和轻质碳酸钙按照1:1.2:0.9重量份混 合。
[0008] 本发明采用的第二技术方案是:一种用于上述的改性MBBR悬浮生物填料的制备方 法，包括以下步骤： 步骤一、取马来酸酐3~5份，用2.5千克丙酮将它们溶解制成丙酮溶液，置于混合机中； 步骤二、再向混合机中加入高密度聚乙烯65~75份、熟石灰5~15份、陶氏粉末活性炭5~ 20份、轻质碳酸钙6~10份、明胶1.5~3份、甲壳素1~2份、四氧化三铁磁粉0.8~2份和锰锌铁氧 体0.1~0.3份均匀混合，取出后置于敞开的容器内让丙酮自然挥发，使之成为固体； 步骤三、将上述固体物料投入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒； 步骤四、将上面造出的颗粒投入45型单螺杆挤出机中，通过挤出模具挤压成型，得到的 填料为圆筒，其内设轴向交叉加强筋、圆筒外壁上设轴向放射状翅片。
[0009] 上述技术方案中进一步改进的技术方案如下： 作为优选，所述将磁粉、陶氏粉末活性炭、熟石灰均进行粉碎，粉碎后目数大于200目。
[0010] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果： 1、本发明废水处理用悬浮微生物填料及其制造方法，其挂膜速度快，不易脱落，处理效 率高，适用于污水中低浓度有机物与氨氮的处理，低浓度有机废水，本发明的生物填料具有 极强的亲水性及生物亲和性，且填料本身对生物膜具有很强的吸附强度，有利于填料载体 上生物量的截留与累积，其氨氮去除率超过92%，C0D去除率超过78%，因此能较好的适应低 浓度条件下的废水处理。
[0011] 2、本发明废水处理用悬浮微生物填料及其制造方法，其在高密度聚乙烯65~75份、 轻质碳酸钙6~10份、马来酸酐3~5份中进一步添加明胶1.5~3份、四氧化三铁磁粉0.8~2份和 锰锌铁氧体0.1~0.3份，既有利于填料带有较强磁性形成磁化效应，提高废水中污染物转化 速度和效率，产生吸附力，增加填料表面的吸附量；同时，过氧化二异丙苯0.2~0.6份、明胶 1.5~3份可提高微生物的活性，水中微生物经磁化作用后，适应生存下来的微生物具有更大 的增殖和代谢能力，使得有机污染物在弱磁场的作用下，通过磁力键、磁力、洛仑兹力和磁 致胶体效应等作用经磁聚、吸附、富集到磁性生物填料表面;氧是顺磁性物质，曝气时会在 磁场作用下被吸附到生物填料附近，增大填料表面的氧浓度，促进好氧生物的繁殖，另外弱 磁场还具有诱导微生物的活性和酶活性的作用;再次，其采用明胶1.5~3份和甲壳素1~2份 搭配使用，使得生物载体，缩短挂膜周期，并增强生物膜吸附强度，不易脱落。
[0012] 3、本发明废水处理用悬浮微生物填料及其制造方法，在填料组分中进一步添加陶 氏粉末活性炭5~20份，使得填料具有优良的吸附能力，能使生物细胞和有机物吸附固体表 面，造成局部空间的高氧化速率，突破原有浓度平衡的界限，延长微生物与有机物的接触时 间，使有机物被迅速、彻底降解，生物的氧化又使活性炭表面吸附能力得到恢复。
[0013] 4、本发明废水处理用悬浮微生物填料及其制造方法，在填料组分中进一步熟石 灰，改善填料的比重，让悬浮式填料比重接近水的比重，大大降低动力搅拌能耗，提高填料 的功效。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合实施例对本发明作进一步描述： 实施例1~4: 一种废水处理用悬浮微生物填料，所述悬浮微生物填料由以下重量份的组 分组成，如表1所示： 表1
上述废水处理用悬浮微生物填料的密度为0.96~0.98g/cm3。
[0015] 上述熟石灰与陶氏粉末活性炭和轻质碳酸钙按照1:1.2:0.9重量份混合。
[0016] -种用于上述废水处理用悬浮微生物填料的制造方法，包括以下步骤： 步骤一、取马来酸酐3~5份，用2.5千克丙酮将它们溶解制成丙酮溶液，置于混合机中； 步骤二、再向混合机中加入高密度聚乙烯65~75份、熟石灰5~15份、陶氏粉末活性炭5~ 20份、轻质碳酸钙6~10份、明胶1.5~3份、甲壳素1~2份、四氧化三铁磁粉0.8~2份和锰锌铁氧 体0.1~0.3份均匀混合，取出后置于敞开的容器内让丙酮自然挥发，使之成为固体； 步骤三、将上述固体物料投入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒； 步骤四、将上面造出的颗粒投入45型单螺杆挤出机中，通过挤出模具挤压成型，得到的 填料为圆筒，其内设轴向交叉加强筋、圆筒外壁上设轴向放射状翅片。
[00Π ] 比较例1 采用与实施例1相同的制备方法，不同之处在于:产品组成中不加入熟石灰。得到悬浮 填料产品E，密度为0.92kg/L。
[0018] 比较例2 采用与实施例1相同的制备方法，不同之处在于:产品组成中不加入磁粉。得到悬浮填 料产品F，密度为0.958kg/L。
[0019] 比较例3 采用与实施例1相同的制备方法，不同之处在于:产品组成中不加入陶氏活性碳。得到 悬浮填料产品G，密度为0.98kg/L。
[0020]取相同量的实施例1~4和比较例卜3获得的产品依次为A、B、C、D、E、F、G放入水中 浸泡，时间为5小时，然后取出静置30min，测定含水率。产品A、B、C、D、E、F、G的含水率分 别为17.5、17.8、17.6、17.8、11.8、12.5、13.2。用接触角测定仪进行测量计算，产品A、B、 C、D、E、F、G的接触角分别为62°、61°、63°、62°、73°、75°、82°。结果表明本发明制备的悬浮生 物填料的亲水性能得到较大的提高。
[0021 ]取相同量的实施例和比较例获得的产品A、B、C、D、E、F、G，置于5个平行的生物反应 器进行试验。污泥和废水为某化工污水处理装置生化出水，其中试验在移动床生物膜反应 器中进行，悬浮填料填充率为40%，pH为6.3~7.6，温度为20~30°C，C/N/P=100:5:1，D0=1.5~ 3mg/L的条件下，C0D为200mg/L，氨氮为50mg/L，水力停留时间5h，结果如表2所示。
由表2可见，本发明方法制备的生物填料挂膜时间明显缩短，C0D和氨氮的去除率明显 提尚。
[0023]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明 精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种废水处理用悬浮微生物填料，其特征在于:所述改性MBBR悬浮生物填料由以下 重量份的组分组成： 高密度聚乙烯 65~75份， 熟石灰 5~15份， 陶氏粉末活性炭 5~20份， 轻质碳酸钙 6~10份， 马来酸酐 3~5份， 明胶 1.5~3份， 甲壳素 1~2份， 四氧化三铁磁粉 0.8~2份， 锰锌铁氧体 0.1~0.3份。2. 根据权利要求1所述的废水处理用悬浮微生物填料，其特征在于:所述磁粉为四氧化 三铁磁、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体中的至少一种。3. 根据权利要求1所述的废水处理用悬浮微生物填料，其特征在于:所述熟石灰与陶氏 粉末活性炭和轻质碳酸钙按照1:1.2:0.9重量份混合。4. 一种用于权利要求1所述的废水处理用悬浮微生物填料的制造方法，其特征在于:包 括以下步骤： 步骤一、取马来酸酐3~5份，用2.5千克丙酮将它们溶解制成丙酮溶液，置于混合机中； 步骤二、再向混合机中加入高密度聚乙烯65~75份、熟石灰5~15份、陶氏粉末活性炭5~ 20份、轻质碳酸钙6~10份、明胶1.5~3份、甲壳素1~2份、四氧化三铁磁粉0.8~2份和锰锌铁氧 体0.1~0.3份均匀混合，取出后置于敞开的容器内让丙酮自然挥发，使之成为固体； 步骤三、将上述固体物料投入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒； 步骤四、将上面造出的颗粒投入45型单螺杆挤出机中，通过挤出模具挤压成型，得到的 填料为圆筒，其内设轴向交叉加强筋、圆筒外壁上设轴向放射状翅片，并且圆筒的直径与高 度相等。5. 根据权利要求4所述的废水处理用悬浮微生物填料的制造方法，其特征在于:将所述 四氧化三铁磁粉和锰锌铁氧体、陶氏粉末活性炭、熟石灰均进行粉碎，粉碎后目数大于200 目。
【专利摘要】本发明公开一种废水处理用悬浮微生物填料及其制造方法，所述悬浮微生物填料由以下重量份的组分组成：高密度聚乙烯65~75份、熟石灰5~15份、陶氏粉末活性炭5~20份、轻质碳酸钙6~10份、马来酸酐3~5份、明胶1.5~3份、甲壳素1~2份、四氧化三铁磁粉0.8~2份和锰锌铁氧体0.1~0.3份。本发明挂膜速度快，不易脱落，处理效率高，适用于污水中低浓度有机物与氨氮的处理，低浓度有机废水，本发明的生物填料具有极强的亲水性及生物亲和性，且填料本身对生物膜具有很强的吸附强度，有利于填料载体上生物量的截留与累积，因此能较好的适应低浓度条件下的废水处理。
【IPC分类】C02F3/00
【公开号】CN105481083
【申请号】CN201610051076
【发明人】唐新亮, 况定文, 宋小林, 陈怡 , 温文鹏
【申请人】苏州科环环保科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月27日