专利名称：一种无机纤维在水质净化中的应用的制作方法
技术领域：
本发明属于污水处理领域，具体说是一种无机纤维在水质净化中的应用。
背景技术：
现在生物接触氧化池内作为微生物的载体材料一般都为合成树脂，其亲水性能 (即材料表面吸附水分的能力)和生物亲和性(生物相容性与生物活性)较差，导致生物填 料表面润湿、传质性能和微生物附着生长特性欠佳，在微生物挂膜启动速度、挂膜量、膜与 填料的紧密度及微生物细胞活性和氧利用率等方面存在不足。而且大量放置后会形成产业 废弃物，会给环境带来负荷，引起二次污染。根据日本专利特许厅2954509记载，PAN系碳 纤维具有高的生物亲和性和比表面积，具有能快速吸附大量微生物或活性污泥等机能。同 时激活微生物的活性，使其分解污染物，作为水质净化效果极好的载体材料倍受瞩目。但碳 纤维加工难，制造成本高，作为一种一次性使用的生物膜载体材料，再循环利用困难，无法 燃烧处理，使用过后的碳纤维以一种难分解物质形式存在于自然界中，给环境带来负荷。
发明内容
发明目的本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无机纤维在水质净 化中的应用，其制造成本低、对环境无害。技术方案为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案一种无机纤维在水质净化中的应用。所述的无机纤维是改性玄武岩纤维或改性玻璃纤维；改性玄武岩纤维、改性玻璃 纤维的结构为组合式或飘带式；改性玄武岩纤维、改性玻璃纤维最佳是每束含2000根以上 单丝的纤维束。玄武岩纤维、玻璃纤维具有高强度、高模量、耐高温性佳、抗氧化、抗辐射、绝热隔 音、过滤性好、抗压缩强度和剪切强度高，是纯天然的无机非金属材料。作为水质净化材使 用的是经过改性的亲水性玄武岩纤维和亲水性的玻璃纤维。亲水性玄武岩纤维和亲水性玻 璃纤维是指在玄武岩纤维、玻璃纤维面涂覆亲水性的表面处理剂。亲水性玄武岩纤维(改 性玄武岩纤维)和由亲水性玻璃纤维(改性玻璃纤维)的主要化学成分为Si02、A1203、 Ca0、Mg0、K20、Na20、Ti02等，作为水质净化接触材具有高度的生物亲和性，原因是它们富含 微生物生长需要的生物活性物质，能够激发微生物活性；同时由于玄武岩纤维、玻璃纤维表 面涂覆了亲水性表面处理剂，纤维表面含氧官能团增多，提高了纤维表面的润湿性，亲水性 的微生物容易扩散到纤维表面，维持适当的厚度。通过用水溶胶粘结剂进行表面特殊改性处理后的改性玄武岩纤维、改性玻璃纤 维，使得纤维束单丝数量达到2000根以上，保证其具有巨大的比表面积和高的空隙率。能 快速将水中的有机污染物、溶解氧以及微生物富集在其表面上，气、液、固三相在空隙中进 行高效传质，好氧、兼氧和厌氧状态同时存在，为微生物的生理活动创造出非常适宜的环境 条件，改性玄武岩纤维、改性玻璃纤维的巨大的比表面积能生长出各种碳化菌、氨化菌和硝化菌为组成的高活性生物膜，具有优良的氧化降解和吸附水中污染物的功能，使污染物得 到迅速的降解。不同结构的改性玄武岩纤维、改性玻璃纤维，具有不同的净化效果。针对不同的污 染水域，设置不同结构的改性玄武岩纤维或玻璃纤维净化系统，保证污水、空气和生物膜得 到充分掺混接触交换，达到净化效果快、成本低、施工和维护方便的目的。有益效果改性玄武岩纤维、改性玻璃纤维的耐腐蚀、吸湿低、生物亲和性好、生物 膜再生容易，成本低，耐久性高，不给环境带来负荷。
图1为组合式改性玄武岩纤维的俯视图。图2为组合式改性玄武岩纤维的整体图。图3为飘带式改性玻璃纤维的俯视图。
具体实施例方式根据下述实施例，可以更好的理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实 施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限 制权利要求书中所详细描述的本发明。本发明是将无机纤维应用在水质净化中；所述的无机纤维是改性玄武岩纤维或改 性玻璃纤维；改性玄武岩纤维或改性玻璃纤维即亲水性的玄武岩纤维或玻璃纤维，改性玄 武岩纤维、改性玻璃纤维的结构最佳为组合式或飘带式；改性玄武岩纤维、改性玻璃纤维最 佳是每束含有2000根以上单丝的纤维束。实施例1 在3个5L的烧杯中，分别加入800ml活性污泥，加入3L水(含有葡萄糖、硫酸铵、 磷酸二氢钾、氯化钠、硫酸镁、氯化钾的有机废水，CODcr约为lOOOppm，氨氮约为50ppm，磷 约为IOppm)，进行曝气2min，停曝后自然静沉30min，测定每个烧杯的污泥沉降体积(即开 始时的沉淀污泥量)。在3个烧杯中分别加入组合形式的改性玄武岩纤维填料，体积相同， 一个为200根/束；一个为1000根/束；还有一个为2000根/束；运行条件一致，进行进 水水质净化效果的比较。曝气1天后，进行30min自然沉降，进行对沉降污泥进行测量。然 后测定上清液的C0D，观察不同单丝数量的改性玄武岩纤维组合填料水质净化效果。COD的 去除效果如表1(a)所示。表 1(a) (CODcr mg/L)
名称Oh24h去除率％200根/束98645653. 8%1000根/束98640059. 4%2000根/束98623376. 4%
可以看出2000根/束的改性玄武岩纤维有机物的去除效果比1000根/束、200 根/束的要好，1000根/束和200根/束效果基本相当，说明含单丝2000根以上的改性玄 武岩纤维束对COD的去除率有着很好的效果，去除率达到76%以上。表1 (b)为1天后烧杯中污泥的自然沉降体积。表1 (b)单位(ml/L)
权利要求
一种无机纤维在水质净化中的应用。
2.根据权利要求1所述的一种无机纤维在水质净化中的应用，其特征在于所述的无 机纤维是改性玄武岩纤维或改性玻璃纤维。
3.根据权利要求2所述的一种无机纤维在水质净化中的应用，其特征在于所述的改 性玄武岩纤维、改性玻璃纤维的结构为组合式或飘带式。
4.根据权利要求2或3所述的一种无机纤维在水质净化中的应用，其特征在于所述 的改性玄武岩纤维、改性玻璃纤维是每束含2000根以上单丝的纤维束。
全文摘要
本发明公开了一种无机纤维在水质净化中的应用。所述的无机纤维是改性玄武岩纤维或改性玻璃纤维；改性玄武岩纤维、改性玻璃纤维的结构为组合式或飘带式；改性玄武岩纤维、改性玻璃纤维最佳是每束含2000根以上单丝的纤维束。本发明的改性玄武岩纤维、改性玻璃纤维的耐腐蚀、吸湿低、生物亲和性好、生物膜再生容易，成本低，耐久性高，不给环境带来负荷。
文档编号C02F3/30GK101948174SQ20101027958
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月3日 优先权日2010年9月3日
发明者吴智仁, 徐岗, 徐畅, 蒋素英, 陈兴芬, 高卫民 申请人:Jck株式会社;江苏艾特克环境工程设计研究院有限公司;东南大学