專利名稱：廢水處理用微生物附著載體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理用物品的制備，特別是廢水生物化學(xué)處理用微生物附著載體的制備方法。
廢水中通常含有大量有機物，其中許多是有毒有害物質(zhì)。廢水的生物化學(xué)處理(簡稱生化處理)一般是以微生物與廢水接觸，其中的一種機制是，廢水中的有機物成為微生物生長、繁殖的營養(yǎng)源，使有機物分解，合成微生物生長所需蛋白質(zhì)，其余元素經(jīng)氧化、復(fù)合，成為無毒害性物質(zhì)，如生成CO2、N2、H2O等。微生物不斷生長、繁殖，有機物不斷減少，使廢水得到凈化，最后，大量死亡了的微生物成為污泥(無毒)，沉淀后可另作處理或利用。
廢水生化處理常采用某些載體，讓微生物吸附、附著于載體，微生物生長、繁殖時在載體上逐漸形成生物膜，廢水生物膜法處理技術(shù)便由此產(chǎn)生。
作為載體，為微生物所吸附、附著，常有塑料制的，活性炭制的。塑料載體長期使用易老化，會引起二次污染，使用成本也相對地高?；钚蕴枯d體其成本更高。
本發(fā)明的目的在于為克服已有技術(shù)的不足，提供一種廢水處理用微生物附著載體的制備方法，該方法所用原料十分豐富、廉價，使制成的載體成本低，且載體比表面大，使用中無二次污染。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案其特殊之處是取粘土制成載體坯料，坯料經(jīng)自然干燥后裝缽放入窯爐內(nèi)燒結(jié)而成。
本發(fā)明所述的坯料，其燒結(jié)制度可以是將所述的坯料經(jīng)自然干燥后裝缽放入窯爐內(nèi)，用40～50分鐘時間將坯料從室溫逐漸加熱升溫至300～350℃，再從此溫度起始用45～50分鐘時間將此加熱了的坯料逐漸升溫?zé)Y(jié)至溫度達到750～800℃，然后用20～30分鐘時間將燒結(jié)體逐漸冷卻至580～600℃后從窯爐取出，再自然降溫。
本發(fā)明的載體坯料及其燒結(jié)成的載體以球形體為合適，也可以是橢球體；是球形體的，其直徑以5mm～100mm為合適，直徑過小，載體層對水流阻力大，容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象；直徑過大，載體比表面太小，影響處理效果。
作為廢水處理用微生物附著載體，要求其有足夠的機械強度，使之能承受一定的壓力，并盡可能減小其容重，以減小支承結(jié)構(gòu)的負荷；載體還應(yīng)當(dāng)能抵抗廢水、微生物的侵蝕，使之具有足夠長的使用壽命，并且不含有影響微生物生命活動的雜質(zhì)；載體比表面也應(yīng)盡可能地大，有利于較多地附著微生物體；此外，還要求載體成本盡可能地低，能回收處理與利用，不產(chǎn)生二次污染。
本發(fā)明以粘土為原材料制備微生物附著載體。粘土是一類水合鋁硅酸鹽的總稱，其通式為xAl2O3·ySiO2·2H2O。粘土可取用河泥，它經(jīng)過長期沉淀，充分水化，細度很高，塑性良好；也可取用田泥，去除雜質(zhì)后用水充分搗調(diào)使泥粒細化用以制成載體坯料。
以粘土為材料燒結(jié)制備具有良好性能的這種載體，燒結(jié)溫度與時間的控制是關(guān)鍵，以保證載體具有較大孔隙率(比表面較大，容重較小)，無裂損且具有足夠抗壓強度。宜將整個燒結(jié)過程分為預(yù)熱段、燒成段和降溫段。預(yù)熱在于防止坯料燒結(jié)時開裂，此階段升溫梯度相對較小，可用40～50分鐘時間將坯料從室溫加熱至300～350℃，過程中坯料吸熱，蒸發(fā)脫除機械吸附水分。此后用45～50分鐘時間將坯料升溫至750～800℃，為燒成階段，過程中被燒體進一步吸熱，脫除結(jié)晶水。
燒結(jié)最高溫度不宜超過900℃，高于此溫度，被燒體因自由能下降體積急劇收縮，導(dǎo)致孔隙率下降，比表面減小。
本發(fā)明的燒結(jié)制度在于控制燒結(jié)溫度與時間，不同處地所取粘土，土質(zhì)存在一定差異，故燒結(jié)制度可以作適當(dāng)調(diào)整。可以用實驗方法確定燒結(jié)制度。
為有利于燒結(jié)的載體具有較大孔隙率，使之具有貫通狀毛細管結(jié)構(gòu)，可以在制坯時添加木質(zhì)鋸末，添加量以坯料總體積計約為10～20％，也可以添加煤，鋸末或煤在燒結(jié)時轉(zhuǎn)化成二氧化碳氣體和部分殘留灰分。
本發(fā)明由于采用粘土為材料，燒結(jié)制備微生物附著載體，用來處理廢水，使之凈化，故原材料來源豐富，價格低廉，使載體制作成本大為降低；通過燒結(jié)，可以使載體具有足夠強度能承受水處理中特定操作壓力，且燒結(jié)后載體中不再含有影響微生物生長的有機雜質(zhì)，有利于微生物吸附、附著生長；通過本發(fā)明設(shè)定溫度的燒結(jié)還可以使這種載體具有較高孔隙率，使之具有較大比表面，有利于較多微生物體的附著生長；本發(fā)明的載體由粘土制成，載體可回收再利用，不會產(chǎn)生二次污染。本發(fā)明的載體經(jīng)微生物吸附試驗及顯微觀察表明①細菌被吸附；②細菌存活并繁殖；③細菌新陳化謝活動正常。將所述的吸附微生物的載體用水沖刷后放置24小時，重復(fù)試驗，結(jié)果相似，表明細菌有效附著。
下面說明本發(fā)明的具體實施方式
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實施例1 取粘土制成直徑28mm的球形坯料，自然干燥后裝缽放入窯爐內(nèi)，用40分鐘時間將坯料從室溫逐漸加熱升溫至300℃，再從此溫度起始用50分鐘時間將此加熱了的坯料逐漸升溫?zé)Y(jié)至溫度達到800℃，然后用30分鐘時間將燒結(jié)體逐漸冷卻至580℃后從窯爐取出，再自然降溫。
實施例2 取粘土制成直徑80mm的球形坯料，自然干燥后裝缽放入窯爐內(nèi)，用50分鐘時間將坯料從室溫逐漸加熱升溫至350℃，再從此溫度起始用50分鐘時間將此加熱了的坯料逐漸升溫?zé)Y(jié)至溫度達到760℃，然后用25分鐘時間將燒結(jié)體逐漸冷卻至600℃后從窯爐取出，再自然降溫。
實施例3 取粘土制成直徑10mm的球形坯料，自然干燥后裝缽放入窯爐內(nèi)，用45分鐘時間將坯料從室溫逐漸加熱升溫至300℃，再從此溫度起始用45分鐘時間將此加熱了的坯料逐漸升溫?zé)Y(jié)至溫度達到800℃，然后用20分鐘時間將燒結(jié)體逐漸冷卻至600℃后從窯爐取出，再自然降溫。
權(quán)利要求
1.廢水處理用微生物附著載體的制備方法，其特征是取粘土制成載體坯料，坯料經(jīng)自然干燥后裝缽放入窯爐內(nèi)燒結(jié)而成。
2.如權(quán)利要求1所述的微生物附著載體的制備方法，其特征是所述的坯料經(jīng)自然干燥后裝缽放入窯爐內(nèi)，用40～50分鐘時間將坯料從室溫逐漸加熱升溫至300～350℃，再從此溫度起始用45～50分鐘時間將此加熱了的坯料逐漸升溫?zé)Y(jié)至溫度達到750～800℃，然后用20～30分鐘時間將燒結(jié)體逐漸冷卻至580～600℃后從窯爐取出，再自然降溫。
3.如權(quán)利要求1或2所述的微生物附著載體的制備方法，其特征是所述的載體坯料為球形坯料。
4.如權(quán)利要求3所述的微生物附著載體的制備方法，其特征是所述的球形坯料其直徑為5mm～100mm。
全文摘要
廢水處理用微生物附著載體的制備方法:取粘土制成直徑5mm～100mm的球形載體坯料,坯料經(jīng)自然干燥后裝缽放入窯爐內(nèi),用40～50分鐘時間將坯料從室溫逐漸加熱升溫至300～350℃,再從此溫度起始用45～50分鐘時間將此加熱了的坯料逐漸升溫?zé)Y(jié)至溫度達到750～800℃,然后用20～30分鐘時間將燒結(jié)體逐漸冷卻至580～600℃后從窯爐取出,再自然降溫。本發(fā)明可用以制備生物膜法廢水處理中所用的微生物附著載體。
文檔編號C02F3/10GK1378982SQ01116419
公開日2002年11月13日 申請日期2001年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月12日
發(fā)明者劉樹宏 申請人:劉樹宏