中(以质量百分比计，包括10%高锰酸钾、20%的盐酸;其余为水)，浸泡I小时后，取出填料用清水洗净填料表面残留的处理液，干燥除去水分后，再将填料浸入5%聚乳酸的二氯甲烷溶液中，取出填料，将牡蛎壳粉撒在填料表面，待溶剂挥发后，除去没有粘结的牡蛎壳粉，获得表面负载有牡蛎壳粉的改性生物填料，经测定填料的表观密度为1.02g/cm3。聚乙烯基悬浮填料浸入80°C的处理液中可以使聚合物表面形成羟基、羧基等基团，便于牡蛎壳粉与填料表面的粘结。
[0032]经测试，采用该填料处理废水，挂膜时间从20天缩短为7天，填料的密度由初期的1.05g/cm3，第8天增大为1.13g/cm3，第20天变为1.06g/cm3，第28天变为1.03g/cm3，初期最大挂膜量是未改性填料挂膜量的1.28倍。
[0033]实施例2
[0034]牡蛎壳清洗干净后，破碎为粒度范围为50?200微米的颗粒，将聚乙烯基悬浮填料浸入40 0C的处理液中(以质量百分比计，包括I %重铬酸钾、20 %的硫酸，其余为水)，浸泡4小时后，取出填料用清水洗净填料表面残留的处理液，干燥除去水分后，再将填料浸入1%聚乳酸的二氯甲烷溶液中，取出填料，将牡蛎壳粉撒在填料表面，待溶剂挥发后，除去没有粘结的牡蛎壳粉，获得表面负载有牡蛎壳粉的改性生物填料，经测定填料的表观密度为1.05g/cm3。
[0035]经测试，采用该填料处理废水，挂膜时间从20天缩短为8天，填料的密度由初期的1.04g/cm3，第8天增大为1.15g/cm3，第20天变为1.07g/cm3，第28天变为1.04g/cm3，初期最大挂膜量是未改性填料挂膜量的1.34倍。
[0036]实施例3
[0037]牡蛎壳清洗干净后，破碎为粒度范围为50?200微米的颗粒，将聚乙烯基悬浮填料浸入40 0C的处理液中(以质量百分比计，包括I %重铬酸钠、40 %的硫酸，其余为水)，浸泡4小时后，取出填料用清水洗净填料表面残留的处理液，干燥除去水分后，再将填料浸入5%聚乳酸的丙酮溶液中，取出填料，将牡蛎壳粉撒在填料表面，待溶剂挥发后，除去没有粘结的牡蛎壳粉，获得表面负载有牡蛎壳粉的改性生物填料，经测定填料的表观密度为1.04g/cm30
[0038]经测试，采用该填料处理废水，挂膜时间从20天缩短为9天，填料的密度由初期的1.04g/cm3，到第8天增大为1.1lg/cm3，第20天变为1.06g/cm3，第30天变为1.03g/cm3，初期最大挂膜量是未改性填料挂膜量的1.25倍。
[0039]上述实施例可见，本发明将牡蛎壳粉直接粘附在生物填料表面，牡蛎壳粉利用效率高。而且由于牡蛎壳颗粒表面没有被聚合物膜包裹，牡蛎壳粉中的营养组分和微量元素能直接释放出来，促进生物生长，加快挂膜速度。本发明的牡蛎壳粉没有经过高温过程，生物活性保留好，具有更好的生物亲和性。
[0040]本发明填料的密度在使用过程能够通过黏合剂的生物降解进行自动调整，使之有利于挂膜和填料翻动操作。在改性过程，通过调节牡蛎壳粉粒度和负载粉体的数量，能将粘附牡蛎壳粉后的填料密度控制微大于lg/cm3，因此在挂膜初期填料能完全沉没在水面之下，有利于加快挂膜和填料翻动。当挂膜完成后，填料密度将超过1.lg/cm3，此后由于可生物降解粘结剂的自动降解，粘附的牡蛎壳粉逐渐掉落，牡蛎壳粉掉落后的部位能够重新生长出生物膜。因此经过10-30天后，当粘附的大部分牡蛎壳粉脱落后，填料的表观密度重新调节到微大于lg/cm3，此后填料与未改性的填料表观密度基本相同。这就避免了一般未改性填料(密度为0.94?0.96g/cm3)挂膜初期总是浮在水面，不仅不利于挂膜，而且不利于翻动;也克服了一般改性填料挂膜后密度过大，难于翻动容易沉于水底，造成操作困难和能耗增加的缺点。
[0041]需要说明的是，牡蛎壳粉富含5-10微米的孔径，因此本发明生物填料表面负载了牡蛎壳粉后，显著提高了填料的总比表面积，便于微生物的活动，能促进传质传氧，有助于提高挂膜初期废水治理效果。
【主权项】
1.一种牡蛎壳粉改性生物填料的方法，其特征在于包括如下步骤: 1)将牡蛎壳清洗干燥后，破碎到粒度为50-200微米的颗粒； 2)将成型后的生物填料在40?80°C的处理液中浸泡，然后用清水漂洗干净；所述填料表面处理液为酸性氧化水溶液，酸性氧化水溶液主要由氧化剂、酸性组分和水组成;所述氧化剂为高锰酸钾、重铬酸钾、重铬酸钠和双氧水的一种;所述酸性组分为硫酸、硝酸或盐酸， 3)用可生物降解粘结剂溶液在经步骤2)预处理后的聚合物基填料表面涂布;所述可生物降解胶黏剂溶液由可生物降解的聚合物溶于溶剂中组成； 4)利用步骤3)处理的生物填料表面涂布胶液，将步骤I)获得的牡蛎壳颗粒粘结在填料表面，干燥除去残留的溶剂，得到表面负载有牡蛎壳粉的生物填料。2.根据权利要求1所述的牡蛎壳粉改性生物填料的方法，其特征在于，所述的氧化剂在酸性氧化水溶液中的质量浓度为I?10%。3.根据权利要求1所述的牡蛎壳粉改性生物填料的方法，其特征在于，所述的酸性组分在酸性氧化水溶液中的质量浓度为20?50%。4.根据权利要求1所述的牡蛎壳粉改性生物填料的方法，其特征在于，所述可生物降解的粘结剂溶液的质量浓度为I?5%。5.根据权利要求1所述的牡蛎壳粉改性生物填料的方法，其特征在于，所述可生物降解粘结剂溶液由相对分子质量1000?20000的聚乳酸溶解在丙酮、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯或四氢呋喃溶剂形成;或者所述可生物降解粘结剂溶液由变性淀粉溶解水溶液中制成。6.根据权利要求1所述的牡蛎壳粉改性生物填料的方法，其特征在于，所述的浸泡的时间为1-5小时。
【专利摘要】本发明公开了一种牡蛎壳粉改性生物填料的方法。该方法将牡蛎壳清洗干燥后，破碎到粒度为50-200微米的颗粒；将成型后的生物填料在40～80℃的处理液中浸泡，然后用清水漂洗干净；接着用可生物降解粘结剂溶液在经预处理后的聚合物基生物填料表面涂布，再将牡蛎壳颗粒粘结在填料表面，干燥除去残留的溶剂，得到表面负载有牡蛎壳粉的生物填料。本发明获得的改性生物填料的密度能被控制微大于1.0g/cm3，有利于加速挂膜和废水处理操作；在挂膜完成之后，填料的密度将超过1.1g/cm3，但随后粘结剂发生自动降解，使填料表面的牡蛎壳颗粒脱落，填料密度逐步减小重新调整到微大于1.0g/cm3，有助于废水处理操作和节约能耗。
【IPC分类】C02F3/34, C02F3/10, C02F3/00
【公开号】CN105565481
【申请号】CN201511025718
【发明人】彭绍洪, 江李旺
【申请人】广东石油化工学院
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月29日