本發(fā)明涉及環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種廢水處理裝置及其生物填料。

背景技術(shù)：

水質(zhì)日益惡化促進了了一系列環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，人們利用這些技術(shù)來處理廢水、凈化水質(zhì)。其中名為流動床生物膜反應(yīng)器（MBBR）的技術(shù)被成功用于污水的處理，此反應(yīng)器中放置小型的圓柱形載體，微生物附著在上生長形成生物膜。此外，內(nèi)置各種填料的曝氣生物濾池等技術(shù)也被用于污水處理。各種生化反應(yīng)器中的填料起到舉足輕重的作用，影響著濾池的處理效果，進而影響到出水水質(zhì)。廢水的降解機理主要包括：附著在反應(yīng)器內(nèi)填料上的生物膜中微生物對污染物進行氧化分解作用；填料及生物膜對大顆粒物的吸附阻留作用；沿著水流方向形成的食物鏈分級捕食作用；生物膜內(nèi)部微環(huán)境和缺氧段的反硝化作用，填料的投加可以改變微生物的種類以及存在形式，并且可以極大的提高反應(yīng)器的耐沖擊能力，增強處理效率。所以采用價格低廉的尾礦、原料易得的稻殼以及黏土、煤粉等加工出生物填料，并將之用于廢水處理，為工業(yè)廢水凈化、節(jié)能減排提供重要的技術(shù)支持是非常有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種廢水處理裝置及其生物填料，制作成本低廉、作用大的生物填料，在生物填料運行期間，使其充分掛膜，通過填料的投加可以改變微生物的種類以及存在形式，并且可以極大的提高反應(yīng)器的耐沖擊能力，解決了處理效率低的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種廢水處理裝置，包括原水罐、恒流泵、出水收集罐、有機料柱和曝氣裝置，所述曝氣裝置為微孔曝氣器，所述原水罐通過導(dǎo)流管與恒流泵相連通，所述恒流泵和曝氣裝置均通過導(dǎo)流管與有機料柱下部設(shè)有的進水口相連通，所述有機料柱內(nèi)設(shè)置有布水層和生物填料，生物填料由工業(yè)尾礦粉、黏土、煤粉、稻糠燒結(jié)后制成，所述布水層位于生物填料的下側(cè)，所述有機料柱上部設(shè)有的出水口通過導(dǎo)流管與出水收集罐相連通，且有機料柱的底部設(shè)置有底座。

一種廢水處理裝置中生物填料的制作方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1、配料：工業(yè)尾礦粉：黏土：煤粉：稻糠=3:2:1:1；

S2、成球：將S1配料制成小球。

S3、篩分：將球體中規(guī)則的顆粒篩分出來；

S4、燒制流程：將篩分好后的小球室溫下加熱至120℃保溫1-3小時，再加熱至500℃繼續(xù)保溫1-3小時，隨后加熱至900℃保溫1-3小時，繼續(xù)升溫至1200℃，保溫2-6小時，最后自然冷卻至室溫，得到成品填料。

作為優(yōu)選，步驟S2中，需要先將S1配料放入攪拌釜內(nèi)攪拌混合，再放入練泥機揉練30-60分鐘，取出陳化30-50分鐘，搓制成條狀，將泥條切成小段，然后用造球機搓制成小球。

作為優(yōu)選，步驟S2中，需要先將S1配料放入攪拌釜內(nèi)攪拌混合，再加配料質(zhì)量1%的山梨糖醇，1%的硅油放入練泥機揉練30-60分鐘，取出陳化30-50分鐘，搓制成條狀，將泥條切成小段，然后用造球機搓制成小球。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明制作成本低廉、作用大的生物填料，在生物填料運行期間，使其充分掛膜，。

2、本發(fā)明采用價格低廉的尾礦、原料易得的稻殼以及黏土、煤粉等加工出生物填料，并將之用于廢水處理，為工業(yè)廢水凈化、節(jié)能減排提供重要的技術(shù)支持。

附圖說明

圖1為實驗裝置圖；

圖2為掛膜階段COD去除率圖；

圖3為掛膜階段NH₄⁺- N去除率圖；

圖4為第一階段COD去除率圖；

圖5為第一階段NH₄⁺- N去除率圖；

圖6為第二階段COD去除率圖；

圖7為第二階段NH₄⁺- N去除率圖。

圖中：1原水罐、2恒流泵、3導(dǎo)流管、4布水層、5生物填料、6出水收集罐、7出水口、8進水口、9有機料柱、10曝氣裝置。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1-7，一種生物填料的制作方法，包括以下步驟：

S1、配料：工業(yè)尾礦粉：黏土：煤粉：稻糠=3:2:1:1；

S2、成球：將S1配料搓制成小球；

S3、篩分：將球體中規(guī)則的顆粒篩分出來；

S4、燒制流程：將篩分好后的小球室溫下加熱至120℃保溫1-3小時，再加熱至500℃繼續(xù)保溫1-3小時，隨后加熱至900℃保溫1-3小時，繼續(xù)升溫至1200℃，保溫2-6小時，最后自然冷卻至室溫，得到成品填料。粒徑為3～5mm。

對上述生物填料的相關(guān)性能做了測試，數(shù)據(jù)如下：

在生物填料的制作方法中，步驟S2實現(xiàn)較好的方式是：需要先將S1配料放入攪拌釜內(nèi)攪拌混合，再放入練泥機揉練30-60分鐘，取出陳化30-50分鐘，搓制成條狀，將泥條切成小段，然后用造球機搓制成小球。

對上述生物填料的相關(guān)性能做了測試，數(shù)據(jù)如下：

在生物填料的制作方法中，步驟S2實現(xiàn)較好的方式是：加配料質(zhì)量1%的山梨糖醇，1%的硅油放入攪拌釜內(nèi)攪拌混合，再放入練泥機揉練30-60分鐘，取出陳化30-50分鐘，搓制成條狀，將泥條切成小段，然后用造球機搓制成小球。

對上述生物填料的相關(guān)性能做了測試，數(shù)據(jù)如下：

一種生物填料的廢水處理裝置，包括原水罐1、恒流泵2、出水收集罐6、有機料柱9和曝氣裝置10，曝氣裝置10為微孔曝氣器，有機料柱9直徑40mm，壁厚為4mm，總高度為1200mm，濾床體積為467cm³，濾床截面積為10.2746cm²。濾料高度為650mm，從濾料頂部向下每隔200mm設(shè)置帶取樣閥的取樣口。

原水罐1通過導(dǎo)流管3與恒流泵2相連通，恒流泵2和曝氣裝置10均通過導(dǎo)流管3與有機料柱9下部設(shè)有的進水口8相連通，有機料柱9內(nèi)設(shè)置有布水層4和生物填料5，且布水層4位于生物填料5的下側(cè)，有機料柱9上部設(shè)有的出水口7通過導(dǎo)流管3與出水收集罐6相連通，且有機料柱9的底部設(shè)置有底座。生物填料5采用以上自制燒制的球形生物濾料。

實施例一、將生物填料填充至裝置后，采用自配污水進行掛膜，維持氣溫在25℃左右，廢水pH在7~8之間，掛膜期間，廢水COD在130~170mg/L，TN在30~40mg/L，NH₄⁺-N在25~35mg/L，溶解氧濃度在6~8mg/L。此階段水力負荷0.52m³/(m²·h)，水力停留時間為65min，進水量為10.58L/d。COD的容積負荷為2.80～3.73kg/(m³·d)，NH₄⁺- N的容積負荷為0.54～0.82kg/(m³·d)。COD、NH₄⁺- N的初始值、最終值以及去除率如圖1、圖2所示。COD去除率隨著時間的增加而升高，出水穩(wěn)定后去除率能達到80%，NH₄⁺-N去除率也是隨著時間的增加而升高，出水穩(wěn)定后去除率可達90%以上。

實施例二、掛膜穩(wěn)定后，COD在130～150mg/L、NH₄⁺-N為 23～29mg/L。

實驗階段的平均氣溫仍舊維持在25℃左右，pH為7.0～7.5，溶解氧為5～7mg/L，此階段水力負荷0.7m³/(m²·h)， 水力停留時間為53min，進水量為15.65L/d，COD的容積負荷為4.57～5.25kg/(m³·d)，NH₄⁺- N的容積負荷為0.68～0.85kg/(m³·d)。COD、NH₄⁺- N的初始值、最終值以及去除率如圖4、圖5所示。出水穩(wěn)定后COD的去除率達到70%以上，還是隨著時間的增長去除率逐漸增大的；NH₄⁺-N去除率趨勢和掛膜階段相比，由于反沖洗生物膜量減少，去除效率有所下降，但也有80%以上。

實施例三、COD為220～280mg/L、NH₄⁺-N為 19～30mg/L。

實驗階段的平均氣溫繼續(xù)保持在25℃左右，pH為7.0～7.5，溶解氧為5～7mg/L，此階段水力負荷為0.7m³/(m²· h), 水力停留時間為53min，進水量為15.65L/d，COD 的容積負荷為6.98～8.88kg/(m³·d)，NH₄⁺- N的容積負荷為0.64～1.02kg/(m³·d)。COD、NH₄⁺- N的初始值、最終值以及去除率如圖6、圖7所示。COD的去除率隨著時間的增長而增加的，出水穩(wěn)定后去除率也能達到80%以上，剛開始NH₄⁺-N的去除率不高，只有50%左右，主要是因為生物競爭導(dǎo)致溶解氧濃度降低，硝化細菌生長受到抑制，后提高溶解氧濃度，穩(wěn)定后去除率達到80%以上。

綜上所述：該廢水處理裝置及其生物填料，制作成本低廉、作用大的生物填料，在生物填料運行期間，使其充分掛膜，通過填料的投加可以改變微生物的種類以及存在形式，并且可以極大的提高反應(yīng)器的耐沖擊能力，解決了處理效率低的問題。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。