一种用于废水处理的营养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生物载体，特别涉及一种用于废水处理的营养型 生物载体。
【背景技术】
[0002] 生物膜移动床法因其具有运行稳定、抗高负荷冲击、经济节能等优点被广泛应用 在污水处理工艺中。而生物膜移动床法的核心技术是生物膜载体，生物膜载体的特性决定 了移动床生物膜法处理工艺的效率。但是，目前生产的生物膜载体大多采用聚乙烯、聚丙烯 等高分子树脂材料直接制成，因此，所生产的生物载体生物亲和性差、不易挂膜、载体外表 面生物膜易脱落、氨氮的去除率低。
[0003] 高密度聚乙烯具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和 韧性，机械强度好。最近，公开号为CN1762851A、CN101066800A及公布号为CN102887591A 的专利公开了用高密度聚乙烯材料为基础料，添加改性功能料制备生物载体，所制得的生 物载体虽然具有粗糙度和比表面积大、使用寿命长等优点，但也存在着生物载体挂膜所需 时间长、载体外表面不易挂膜等不足。
[0004] 本发明的目的是提供一种具有表面生物亲和性、抗冲击强度和拉伸强度高、载体 外表面生物膜不易脱落、挂膜所需时间短、脱氢酶活性和生物量大，同时能提高市政污水、 工业废水和水产养殖水中污染物去除率的表面改性的营养型生物载体。
【发明内容】
[0005] 本发明的用于废水处理的营养型生物载体密度为0. 93~I. 05g/cm3、抗冲击强度 为63~81KJ/m2、拉伸强度为24~34MPa ;由如下重量百分比的组分组成：高密度聚乙烯 90. 0~95. 0%、淀粉L 0~9. 0%、滑石粉0· 2~L 0%、三氧化二铁0· 0~3. 0%、焦炭 0· 0 ~3. 0%、矿渣粉 0· 0 ~3. 0%。
[0006] 该用于废水处理的营养型生物载体各组分及重量百分比可以是：高密度聚乙烯为 90~95%、淀粉为4~9%、滑石粉为(λ 2~1%。
[0007] 该用于废水处理的营养型生物载体各组分及重量百分比可以是：高密度聚乙烯为 90~95%、淀粉为1~3%、三氧化二铁为0· 5~3%、焦炭为0· 5~3%、滑石粉为0· 2~
[0008] 该用于废水处理的营养型生物载体各组分及重量百分比可以是：高密度聚乙烯为 90~95%、淀粉为2~4%、三氧化二铁为0· 5~2%、焦炭为0· 5~2%、矿渣粉为1~ 3%、滑石粉为0. 2~1%。
[0009] 本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体的制备方法为：
[0010] ①按照上述重量百分比称取基础料、辅料和营养功能料，将其进行均匀混合。
[0011] ②将挤出机升温，机身温度达到135 °C，机头温度达到130 °C。
[0012] ③将混合后的基础料、辅料和营养功能料送入挤出机筒内，随着挤出机螺杆的转 动原料被强制推向机头方向。
[0013] ④从机头模具口挤出具有一定形状的产品，经定径、冷却定塑、切割定型即可得到 灰黑色、黑色、白色内部有支撑架的圆柱体，最好柱面的横截面积为齿形。
[0014] 本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体的密度为0. 93~I. 05g/cm3,优选 的密度为〇· 96~0· 98g/cm3。
[0015] 本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体的抗冲击强度为63~81KJ/m2,优 选的抗冲击强度为70~75KJ/m 2。
[0016] 本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体的拉伸强度为24~34MPa，优选的 拉伸强度为29~32MPa。
[0017] 本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体投加到市政污水好氧生物处理系 统中，挂膜所需时间为5~8天。
[0018] 本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体投加到市政污水好氧生物处理系 统中，其中BOD容积负荷I. 5kg/m3*d、COD容积负荷3kg/m3*d、氨氮容积负荷0. 3kg/m3*d、 总氮容积负荷〇. 8kg/m3*d、总磷容积负荷0. 12kg/m3*d的负荷下，BOD去除率为95~97%、 COD去除率为90~93%、氨氮去除率为99%以上、总氮去除率为85~87%、总磷去除率为 80~85%;该用于废水处理的营养型生物载体表面的脱氢酶活性和生物量是高密度聚乙烯 直接制得生物载体的2倍以上。
[0019] 本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体投加到水产养殖水好氧生物处理 系统中，其中进水COD容积负荷0. 05kg/m3*d，氨氮容积负荷0. 005kg/m3*d的条件下，COD的 去除率为70~80%，氨氮的去除率为98 %以上。
[0020] 本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体投加到工业废水好氧生物处理系 统中，其中进水COD容积负荷2. 5kg/m3*d，苯酚容积负荷I. 0kg/m3*d的条件下，苯酚的去除 率为99%以上，COD的去除率为97%以上。
[0021] 本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体投入敞口反应器内，打开曝气泵， 对容器进行曝气，溶解氧控制在2~5mg/L之间，水温20°C，维持lOmin，均匀投加12g氯 化按固体粉末，混合均勾后开始计时；分别在Omin、15min、30min、60min、75min、90min、 105min、120min取样测定氨氮浓度。根据测定结果绘制氨氮消耗量与时间变化曲线，曲 线斜率绝对值与生物载体表面积的比值即为生物载体的硝化速率，硝化速率为0. 45~ 0· 85gNH3-N/m2 · d〇
[0022] 本发明的效果在于：
[0023] ①本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体含有微生物生长所需的营养物 质和生物亲和物质，挂膜所需时间短，挂膜后载体表面的脱氢酶活性和生物量是普通载体 的2倍以上，提高污染物的处理效果，更适用于难降解的污染物生物处理。
[0024] ②本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体含有生物酶的增强性成分，促进 生物酶的催化作用，附着的生物活性高，新陈代谢快，能显著提高水中污染物的分解能力。
[0025] ③本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体表面粗糙、比表面积大、抗冲击 性强，在水中能防止载体外表面附着的微生物膜因载体间摩擦而脱落。
[0026] ④本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体的密度在0. 93~I. 05g/cm3,挂 膜后在水中轻微的搅动就可以均匀流化，大大降低了能耗。
[0027] ⑤本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体在高容积负荷下，具有高效的除 磷脱氮功能。
[0028] ⑥本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体含有抗紫外线成分，使用寿命30 年以上，无需更换和维护。
【具体实施方式】
[0029] 实施例子1
[0030] 取细度在100目以上的滑石粉0.8kg、淀粉7.2kg混合，再加入高密度聚乙 烯72kg，混合均匀后送入挤出桶内，将挤出机升温，机身温度达到135°C，机头温度达到 130°C。即可制成本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体。
[0031] 将本实施例所制备的用于废水处理的营养型生物载体同纯高密度聚乙烯直接制 得的生物载体进行密度、抗冲击强度和拉伸强度的对比，对比结果如下：
[0032]
[0033] 实施例子2
[0034] 取细度在100目以上的滑石粉0. 8kg、淀粉2. 4kg、三氧化二铁2. 4kg、焦炭2. 4kg 混合，再加入高密度聚乙烯72kg，混合均匀后送入挤出桶内，将挤出机升温，机身温度达到 135°C，机头温度达到130°C。即可制成本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体。
[0035] 将本实施例所制备的用于废水处理的营养型生物载体同纯高密度聚乙烯直接制 得的生物载体进行密度、抗冲击强度和拉伸强度的对比，对比结果如下：
[0036]
[0037] 实施例子3
[0038] 取细度在100目以上的滑石粉0. 5kg、淀粉3kg、三氧化二铁I. 5kg、焦炭1kg、矿渣 粉2kg混合，再加入高密度聚乙烯72kg，混合均匀后送入挤出桶内，将挤出机升温，机身温 度达到135°C，机头温度达到130°C。即可制成本发明所述的用于废水处理的营养型生物载 体。
[0039] 将本实施例所制备的用于废水处理的营养型生物载体同纯高密度聚乙烯直接制 得的生物载体进行密度、抗冲击强度和拉伸强度的对比，对比结果如下：
[0040]
[0041] 实施例子4
[0042] 取细度在100目以上的滑石粉0. 8kg、淀粉2. 4kg、三氧化二铁2. 4kg、焦炭2. 4kg 混合，再加入高密度聚乙烯72kg，混合均匀后送入挤出桶内，将挤出机升温，机身温度达到 135°C，机头温度达到130°C。即可制成本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体。
[0043] 将本实施例所制备的用于废水处理的营养型生物载体同纯高密度聚乙烯直接制 得的生物载体分别投加到市政污水好氧生物处理系统中，采用快速排泥法进行脱氢酶活性 和挂膜生物量对比实验。实验结果表明，该营养型生物载体脱氢酶活性是纯高密度聚乙烯 直接制得的载体的2. 5倍，挂膜生物量是纯高密度聚乙烯直接制得的载体的3. 1倍。
[0044] 实施例子5
[0045] 取细度在100目以上的滑石粉0.8kg、淀粉7.2kg混合，再加入高密度聚乙 烯72kg，混合均匀后送入挤出桶内，将挤出机升温，机身温度达到135°C，机头温度达到 130°C。即可制成本发明所述的用于废水处理的营养型生物载体。
[0046] 对本实施例所制备的用于废水处理的营养型生物载体进行除磷脱氮功能测定，投 加到市政污水好氧生物处理系统中，其中BOD容积负荷I. 5kg/m3*d，COD容积负荷3kg/m3*d， 氨氮容积负荷〇. 3kg/m3*d，总氮容积负荷0. 8kg/m3*d，总磷容积负荷0. 12kg/m3*d。在上述 负荷下，COD去除率为90 %，BOD去除率为96 %，氨氮去除率为99. 2 %，总氮去除率为85 %， 总磷去除率为82%。
[0047] 实施例子6
[0048] 取细度在100目以上的滑石粉0. 8kg、淀粉2. 4kg、三氧化二铁2. 4kg、焦炭2. 4kg 混合，再加入高密度聚乙烯72kg