用于废水处理的亲水型生物载体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于废水处理的亲水型生物载体，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用于废水处理的亲水型生物载体，该亲水型生物载体挂膜 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。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种用于废水处理的亲水型生物载 体，所述亲水型生物载体包括中空短管、依次同心地设置于中空短管外侧的第一同心环圈、 第二同心环圈，所述中空短管、第一同心环圈和第二同心环圈之间通过连筋连接，位于最外 侧的第二同心环圈表面呈锯齿状； 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， 过氧化二异丙苯 0.2~0.6份， 明胶 1.5~3份， 甲壳素 1~2份， 磁粉 0.5~2份； 所述改性MBBR悬浮生物填料的密度为0.96~0.98g/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] 作为优选，所述中空短管的直径与高度比为10:3~6。
[0009] 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、本发明用于废水处理的亲水型生物载体，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。
[0010] 2、本发明用于废水处理的亲水型生物载体，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份中进一步添加过氧化二异丙苯0.2~0.6份、明胶1.5~3份和磁粉 0.5~2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。
[0011] 3、本发明用于废水处理的亲水型生物载体，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。
[0012] 4、本发明用于废水处理的亲水型生物载体，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。
【附图说明】
[0013] 附图1为本发明用于废水处理的亲水型生物载体结构示意图。
[0014] 以上附图中：1、中空短管;2、第一同心环圈；3、第二同心环圈；4、连筋。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例对本发明作进一步描述： 实施例1~4: 一种用于废水处理的亲水型生物载体，所述亲水型生物载体包括中空短管 1、依次同心地设置于中空短管1外侧的第一同心环圈2、第二同心环圈3,所述中空短管1、第 一同心环圈2和第二同心环圈3之间通过连筋4连接，位于最外侧的第二同心环圈3表面呈锯 齿状； 所述改性MBBR悬浮生物填料由以下重量份的组分组成，如表1所示： 表1
上述改性MBBR悬浮生物填料的密度为0.96~0.98g/cm3。
[0016] 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。
[0017] -种用于上述改性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、过氧化二异丙苯0.2~0.6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份和磁粉0.5~2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。
[0018] 上述中空短管1的直径与高度比为实施例1为10:3,实施例2为10:4,实施例3为10: 4.5,实施例4为10:5。
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021 ] 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炭。得到 悬浮填料产品G，密度为0.98kg/L。
[0022]取相同量的实施例1~4和比较例1~3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。
[0023]取相同量的实施例和比较例获得的产品六3、(：、0』、？、6，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1所示。
由表2可见，本发明方法制备的亲水型生物载体挂膜时间明显缩短，C0D和氨氮的去除 率明显提尚。
[0025]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. 一种用于废水处理的亲水型生物载体，其特征在于:所述亲水型生物载体包括中空 短管（1)、依次同心地设置于中空短管（1)外侧的第一同心环圈（2)、第二同心环圈（3)，所述 中空短管（1)、第一同心环圈（2)和第二同心环圈（3)之间通过连筋(4)连接，位于最外侧的 第二同心环圈（3)表面呈锯齿状； 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， 过氧化二异丙苯 0.2~0.6份， 明胶 1.5~3份， 甲壳素 1~2份， 磁粉 0.5~2份； 所述改性MBBR悬浮生物填料的密度为0.96~0.98g/cm3。2. 根据权利要求1所述的用于废水处理的亲水型生物载体，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所述的用于废水处理的亲水型生物载体，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. 根据权利要求1所述的用于废水处理的亲水型生物载体，其特征在于:所述中空短管 (1)的直径与高度比为10:3~6。
【专利摘要】本发明公开一种用于废水处理的亲水型生物载体，所述亲水型生物载体其包括中空短管、依次同心地设置于中空短管外侧的第一同心环圈、第二同心环圈，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、过氧化二异丙苯0.2~0.6份、明胶1.5~3份、甲壳素1~2份、磁粉0.5~2份；所述改性MBBR悬浮生物填料的密度为0.96～0.98g/cm3。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。
【IPC分类】C02F3/34, C02F3/10
【公开号】CN105481107
【申请号】CN201610052619
【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