专利名称：一种生物慢滤填料及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物慢滤填料及其制作方法，属于水处理领域。
背景技术：
生物慢滤水处理技术是指，使水流缓慢通过粒径例如为0. 1 0. 3毫米、厚度例如大于50厘米的滤料(石英砂或河砂)，滤料表面中所吸附和截留的有机物及矿物质为微生物的生长繁殖提供了营养，在光合作用下，微生物生长、繁殖，在慢滤池中细砂表面生长，随着时间的推移，在慢滤池滤料表面形成稳定成熟的生物粘膜。通过微生物之间的捕捉、吞食和新陈代谢，使水体中的细菌总数控制在安全饮用水的标准指标内，通过细砂和生物膜的过滤、絮凝和生物化学反应，使水体的浑浊度、铁锰含量、溶解性总固体个数、细菌总数、总大肠菌群等指标达到国家规定标准，从而实现饮水水质安全。在本发明中，慢滤填料也可以简称为滤料。生物慢滤技术起源于英国。我国从20世纪30年代开始引进该技术。由于该技术具有运行操作简单、成本低的优点，近年来在农村分散供水和小规模集中供水工程中引进了生物慢滤净化技术。在实践中对该项技术进行了多项改进，如不同粒径滤料级配、添加活性炭等。此处提及的活性炭，一般可以采用如下方法得到的炭质产品，煤炭、木材、果壳等含碳材料在隔绝空气的条件下，经600°C左右高温进行碳化，并经高温蒸汽、(X)2等活化工艺处理过的炭质产品。利用其他的工艺条件制备的活性炭也是能够使用的，例如在活性炭的制备过程中，碳化温度可以有所变化等。活性炭是一种多孔材料，有较强的吸附能力。对于上述生物慢滤技术而言，通常采用沙慢滤装置。其中，可以对活性炭进行壳聚糖处理，经壳聚糖处理后的活性炭水质净化滤料，即具有壳聚糖对特殊污染物，如重金属、 卤代烃类的螯合、吸附特性，也具有活性炭的高比表面积和对溶解性污染物，如异臭物等的吸附优点。同时，由于活性炭的多孔性为微生物提供了良好的生存环境，提高微生物的净化活性。然而，此方法制作的壳聚糖力学性能欠佳，脆性大，抗水性较差，壳聚糖分子链在水中的降解速度太快，使其发挥功能的时间大为缩短。而且由于壳聚糖分子上的氨基(-NH2)的脱离，会短时间内大幅度提高水体中铵态氮浓度，因而对水体造成污染。壳聚糖的分子式如下所示。
权利要求
1.一种生物慢滤填料的制作方法，包括如下步骤步骤a)把用增塑剂表面处理过的基质材料颗粒，导入到壳聚糖溶液中并进行搅拌；步骤b)添加交联剂，并且进行搅拌；步骤c)使得发生交联反应；步骤d)干燥。
2.根据权利要求1所述的生物慢滤填料的制作方法，其特征在于，所述基质材料包括活性炭、石英砂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的生物慢滤填料的制作方法，其特征在于，步骤c)中的所述使得发生交联反应为用微波照射以使得发生交联反应。
4.根据权利要求1所述的生物慢滤填料的制作方法，其特征在于，所述用增塑剂表面处理为用增塑剂溶液浸泡基质材料。
5.根据权利要求1所述的生物慢滤填料的制作方法，其特征在于，所述增塑剂为无毒增塑剂或者毒性可以接受的增塑剂。
6.根据权利要求1所述的生物慢滤填料的制作方法，其特征在于，所述增塑剂为选自以下物质中的至少一种丙三醇、三乙酸丙三醇酯、柠檬酸三丁酯。
7.根据权利要求4所述的生物慢滤填料的制作方法，其特征在于，所述增塑剂溶液为增塑剂的水溶液。
8.根据权利要求5所述的生物慢滤填料的制作方法，其特征在于，所述增塑剂包括丙三醇、三乙酸丙三醇酯和柠檬酸三丁酯，水、丙三醇、三乙酸丙三醇酯和柠檬酸三丁酯的体积比例为 2. 5 3. 5 0.8 1.2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 2。
9.根据权利要求8所述的生物慢滤填料的制作方法，其特征在于，所述水、丙三醇、三乙酸丙三醇酯和柠檬酸三丁酯的体积比例为3 1 0.5 1。
10.一种生物慢滤填料，其特征在于，是利用权利要求1 8中任意一项所述的制作方法所制作的。
11.一种生物慢滤填料，其特征在于，包括基质材料颗粒、增塑剂、壳聚糖交联物，所述增塑剂和所述壳聚糖交联物分布于所述基质材料颗粒的表面。
12.根据权利要求11所述的生物慢滤填料，其特征在于，所述增塑剂为选自以下物质中的至少一种丙三醇、三乙酸丙三醇酯、柠檬酸三丁酯。
13.根据权利要求11所述的生物慢滤填料，其特征在于，所述增塑剂包括丙三醇、三乙酸丙三醇酯和柠檬酸三丁酯，丙三醇、三乙酸丙三醇酯和柠檬酸三丁酯的体积比例为 0. 8 1. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 2。
14.根据权利要求11所述的生物慢滤填料，其特征在于，所述丙三醇、三乙酸丙三醇酯和柠檬酸三丁酯的体积比例为1 0.5 1。
15.根据权利要求11所述的生物慢滤填料，其特征在于，所述基质材料包括活性炭、石英砂中的至少一种。
全文摘要
本发明涉及一种生物慢滤填料及其制作方法，属于水处理领域。该生物慢滤填料的制作方法，包括如下步骤步骤a)把用增塑剂表面处理过的基质材料颗粒，导入到壳聚糖溶液中并进行搅拌；步骤b)添加交联剂，并且进行搅拌；步骤c)使得发生交联反应；步骤d)干燥。根据本发明的制作方法所得到的生物慢滤填料或者根据本发明的生物慢滤填料，其中的壳聚糖交联物随水流失的问题得以缓解，能够更好地发挥作用。
文档编号C02F3/00GK102249396SQ201010180919
公开日2011年11月23日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者冯传平, 刘玲花, 周怀东, 曾平, 李凤彬, 李文奇, 毛战坡 申请人:中国水利水电科学研究院