廢水處理用懸浮微生物填料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種懸浮生物填料,屬于環(huán)境工程學(xué)科中的污水處理
技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市的不斷發(fā)展,新興行業(yè)的不斷涌現(xiàn),加速了環(huán)境污染的惡化。特別是國(guó)家 加大對(duì)工業(yè)污染治理力度,提高了污水排放標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)有的處理技術(shù)已很難滿(mǎn)足新標(biāo)準(zhǔn)的要 求。因此我國(guó)的水處理行業(yè)也在根據(jù)大環(huán)境的發(fā)展需要,加速新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研究,以適應(yīng) 日益嚴(yán)峻的環(huán)境要求。近年來(lái),污水處理中運(yùn)用生物膜技術(shù)來(lái)解決污水升級(jí)達(dá)標(biāo)要求,以緩 解企業(yè)的水處理壓力及污水對(duì)人們生活環(huán)境的污染。生物膜法中,填料為微生物賴(lài)以棲息 的場(chǎng)所,其性能直接影響著處理效果和投資。目前,國(guó)內(nèi)常用的填料是蜂窩填料、軟性填料、 半軟性填料及復(fù)合填料等固定型填料,但這些填料使用中經(jīng)常遇到堵塞、結(jié)團(tuán)、板結(jié)等問(wèn) 題,影響了生物處理效果。且上述填料均需安裝在輔助支架上,造成填料安裝、更換等諸多 不便。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)的填料產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中存在著一定的問(wèn)題,由于比表面積小,親水性 能和生物親和性較差,導(dǎo)致在掛膜速度、掛膜量及膜與填料的緊密度方面存在不足;其次, 由于污染負(fù)荷較低,微生物生長(zhǎng)受限制,生長(zhǎng)速度緩慢,也導(dǎo)致不易于生物掛膜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明目的是提供一種廢水處理用懸浮微生物填料,該廢水處理用懸浮微生物填 料掛膜速度快,不易脫落,處理效率高,適用于污水中低濃度有機(jī)物與氨氮的處理,低濃度 有機(jī)廢水,本發(fā)明的生物填料具有極強(qiáng)的親水性及生物親和性,且填料本身對(duì)生物膜具有 很強(qiáng)的吸附強(qiáng)度,有利于填料載體上生物量的截留與累積,因此能較好的適應(yīng)低濃度條件 下的廢水處理;同時(shí),提供一種上述廢水處理用懸浮微生物填料的制造方法。
[0005] 為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的第一技術(shù)方案是:一種廢水處理用懸浮微生物填 料,所述懸浮微生物填料由以下重量份的組分組成: 高密度聚乙烯 65~75份, 熟石灰 5~15份, 陶氏粉末活性炭 5~20份, 輕質(zhì)碳酸鈣 6~10份, 馬來(lái)酸酐 3~5份, 明膠 1.5~3份, 甲殼素 1~2份, 四氧化三鐵磁粉 0.8~2份, 錳鋅鐵氧體 0.1~0.3份; 所述廢水處理用懸浮微生物填料的密度為〇. 96~0.98g/cm3。
[0006] 上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案如下: 作為優(yōu)選,所述磁粉為四氧化三鐵磁、錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體中的至少一種。
[0007] 作為優(yōu)選,所述熟石灰與陶氏粉末活性炭和輕質(zhì)碳酸鈣按照1:1.2:0.9重量份混 合。
[0008] 本發(fā)明采用的第二技術(shù)方案是:一種用于上述的改性MBBR懸浮生物填料的制備方 法,包括以下步驟: 步驟一、取馬來(lái)酸酐3~5份,用2.5千克丙酮將它們?nèi)芙庵瞥杀芤海糜诨旌蠙C(jī)中; 步驟二、再向混合機(jī)中加入高密度聚乙烯65~75份、熟石灰5~15份、陶氏粉末活性炭5~ 20份、輕質(zhì)碳酸鈣6~10份、明膠1.5~3份、甲殼素1~2份、四氧化三鐵磁粉0.8~2份和錳鋅鐵氧 體0.1~0.3份均勻混合,取出后置于敞開(kāi)的容器內(nèi)讓丙酮自然揮發(fā),使之成為固體; 步驟三、將上述固體物料投入雙螺桿擠出機(jī)中,熔融擠出造粒; 步驟四、將上面造出的顆粒投入45型單螺桿擠出機(jī)中,通過(guò)擠出模具擠壓成型,得到的 填料為圓筒,其內(nèi)設(shè)軸向交叉加強(qiáng)筋、圓筒外壁上設(shè)軸向放射狀翅片。
[0009] 上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案如下: 作為優(yōu)選,所述將磁粉、陶氏粉末活性炭、熟石灰均進(jìn)行粉碎,粉碎后目數(shù)大于200目。
[0010] 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果: 1、本發(fā)明廢水處理用懸浮微生物填料及其制造方法,其掛膜速度快,不易脫落,處理效 率高,適用于污水中低濃度有機(jī)物與氨氮的處理,低濃度有機(jī)廢水,本發(fā)明的生物填料具有 極強(qiáng)的親水性及生物親和性,且填料本身對(duì)生物膜具有很強(qiáng)的吸附強(qiáng)度,有利于填料載體 上生物量的截留與累積,其氨氮去除率超過(guò)92%,C0D去除率超過(guò)78%,因此能較好的適應(yīng)低 濃度條件下的廢水處理。
[0011] 2、本發(fā)明廢水處理用懸浮微生物填料及其制造方法,其在高密度聚乙烯65~75份、 輕質(zhì)碳酸鈣6~10份、馬來(lái)酸酐3~5份中進(jìn)一步添加明膠1.5~3份、四氧化三鐵磁粉0.8~2份和 錳鋅鐵氧體0.1~0.3份,既有利于填料帶有較強(qiáng)磁性形成磁化效應(yīng),提高廢水中污染物轉(zhuǎn)化 速度和效率,產(chǎn)生吸附力,增加填料表面的吸附量;同時(shí),過(guò)氧化二異丙苯0.2~0.6份、明膠 1.5~3份可提高微生物的活性,水中微生物經(jīng)磁化作用后,適應(yīng)生存下來(lái)的微生物具有更大 的增殖和代謝能力,使得有機(jī)污染物在弱磁場(chǎng)的作用下,通過(guò)磁力鍵、磁力、洛侖茲力和磁 致膠體效應(yīng)等作用經(jīng)磁聚、吸附、富集到磁性生物填料表面;氧是順磁性物質(zhì),曝氣時(shí)會(huì)在 磁場(chǎng)作用下被吸附到生物填料附近,增大填料表面的氧濃度,促進(jìn)好氧生物的繁殖,另外弱 磁場(chǎng)還具有誘導(dǎo)微生物的活性和酶活性的作用;再次,其采用明膠1.5~3份和甲殼素1~2份 搭配使用,使得生物載體,縮短掛膜周期,并增強(qiáng)生物膜吸附強(qiáng)度,不易脫落。
[0012] 3、本發(fā)明廢水處理用懸浮微生物填料及其制造方法,在填料組分中進(jìn)一步添加陶 氏粉末活性炭5~20份,使得填料具有優(yōu)良的吸附能力,能使生物細(xì)胞和有機(jī)物吸附固體表 面,造成局部空間的高氧化速率,突破原有濃度平衡的界限,延長(zhǎng)微生物與有機(jī)物的接觸時(shí) 間,使有機(jī)物被迅速、徹底降解,生物的氧化又使活性炭表面吸附能力得到恢復(fù)。
[0013] 4、本發(fā)明廢水處理用懸浮微生物填料及其制造方法,在填料組分中進(jìn)一步熟石 灰,改善填料的比重,讓?xiě)腋∈教盍媳戎亟咏谋戎兀蟠蠼档蛣?dòng)力攪拌能耗,提高填料 的功效。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述: 實(shí)施例1~4: 一種廢水處理用懸浮微生物填料,所述懸浮微生物填料由以下重量份的組 分組成,如表1所示: 表1
上述廢水處理用懸浮微生物填料的密度為0.96~0.98g/cm3。
[0015] 上述熟石灰與陶氏粉末活性炭和輕質(zhì)碳酸鈣按照1:1.2:0.9重量份混合。
[0016] -種用于上述廢水處理用懸浮微生物填料的制造方法,包括以下步驟: 步驟一、取馬來(lái)酸酐3~5份,用2.5千克丙酮將它們?nèi)芙庵瞥杀芤?,置于混合機(jī)中; 步驟二、再向混合機(jī)中加入高密度聚乙烯65~75份、熟石灰5~15份、陶氏粉末活性炭5~ 20份、輕質(zhì)碳酸鈣6~10份、明膠1.5~3份、甲殼素1~2份、四氧化三鐵磁粉0.8~2份和錳鋅鐵氧 體0.1~0.3份均勻混合,取出后置于敞開(kāi)的容器內(nèi)讓丙酮自然揮發(fā),使之成為固體; 步驟三、將上述固體物料投入雙螺桿擠出機(jī)中,熔融擠出造粒; 步驟四、將上面造出的顆粒投入45型單螺桿擠出機(jī)中,通過(guò)擠出模具擠壓成型,得到的 填料為圓筒,其內(nèi)設(shè)軸向交叉加強(qiáng)筋、圓筒外壁上設(shè)軸向放射狀翅片。
[00Π ] 比較例1 采用與實(shí)施例1相同的制備方法,不同之處在于:產(chǎn)品組成中不加入熟石灰。得到懸浮 填料產(chǎn)品E,密度為0.92kg/L。
[0018] 比較例2 采用與實(shí)施例1相同的制備方法,不同之處在于:產(chǎn)品組成中不加入磁粉。得到懸浮填 料產(chǎn)品F,密度為0.958kg/L。
[0019] 比較例3 采用與實(shí)施例1相同的制備方法,不同之處在于:產(chǎn)品組成中不加入陶氏活性碳。得到 懸浮填料產(chǎn)品G,密度為0.98kg/L。
[0020]取相同量的實(shí)施例1~4和比較例卜3獲得的產(chǎn)品依次為A、B、C、D、E、F、G放入水中 浸泡,時(shí)間為5小時(shí),然后取出靜置30min,測(cè)定含水率。產(chǎn)品A、B、C、D、E、F、G的含水率分 別為17.5、17.8、17.6、17.8、11.8、12.5、13.2。用接觸角測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)量計(jì)算,產(chǎn)品A、B、 C、D、E、F、G的接觸角分別為62°、61°、63°、62°、73°、75°、82°。結(jié)果表明本發(fā)明制備的懸浮生 物填料的親水性能得到較大的提高。
[0021 ]取相同量的實(shí)施例和比較例獲得的產(chǎn)品A、B、C、D、E、F、G,置于5個(gè)平行的生物反應(yīng) 器進(jìn)行試驗(yàn)。污泥和廢水為某化工污水處理裝置生化出水,其中試驗(yàn)在移動(dòng)床生物膜反應(yīng) 器中進(jìn)行,懸浮填料填充率為40%,pH為6.3~7.6,溫度為20~30°C,C/N/P=100:5:1,D0=1.5~ 3mg/L的條件下,C0D為200mg/L,氨氮為50mg/L,水力停留時(shí)間5h,結(jié)果如表2所示。
由表2可見(jiàn),本發(fā)明方法制備的生物填料掛膜時(shí)間明顯縮短,C0D和氨氮的去除率明顯 提尚。
[0023]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明 精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種廢水處理用懸浮微生物填料,其特征在于:所述改性MBBR懸浮生物填料由以下 重量份的組分組成: 高密度聚乙烯 65~75份, 熟石灰 5~15份, 陶氏粉末活性炭 5~20份, 輕質(zhì)碳酸鈣 6~10份, 馬來(lái)酸酐 3~5份, 明膠 1.5~3份, 甲殼素 1~2份, 四氧化三鐵磁粉 0.8~2份, 錳鋅鐵氧體 0.1~0.3份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理用懸浮微生物填料,其特征在于:所述磁粉為四氧化 三鐵磁、錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體中的至少一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理用懸浮微生物填料,其特征在于:所述熟石灰與陶氏 粉末活性炭和輕質(zhì)碳酸鈣按照1:1.2:0.9重量份混合。4. 一種用于權(quán)利要求1所述的廢水處理用懸浮微生物填料的制造方法,其特征在于:包 括以下步驟: 步驟一、取馬來(lái)酸酐3~5份,用2.5千克丙酮將它們?nèi)芙庵瞥杀芤海糜诨旌蠙C(jī)中; 步驟二、再向混合機(jī)中加入高密度聚乙烯65~75份、熟石灰5~15份、陶氏粉末活性炭5~ 20份、輕質(zhì)碳酸鈣6~10份、明膠1.5~3份、甲殼素1~2份、四氧化三鐵磁粉0.8~2份和錳鋅鐵氧 體0.1~0.3份均勻混合,取出后置于敞開(kāi)的容器內(nèi)讓丙酮自然揮發(fā),使之成為固體; 步驟三、將上述固體物料投入雙螺桿擠出機(jī)中,熔融擠出造粒; 步驟四、將上面造出的顆粒投入45型單螺桿擠出機(jī)中,通過(guò)擠出模具擠壓成型,得到的 填料為圓筒,其內(nèi)設(shè)軸向交叉加強(qiáng)筋、圓筒外壁上設(shè)軸向放射狀翅片,并且圓筒的直徑與高 度相等。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢水處理用懸浮微生物填料的制造方法,其特征在于:將所述 四氧化三鐵磁粉和錳鋅鐵氧體、陶氏粉末活性炭、熟石灰均進(jìn)行粉碎,粉碎后目數(shù)大于200 目。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種廢水處理用懸浮微生物填料及其制造方法,所述懸浮微生物填料由以下重量份的組分組成:高密度聚乙烯65~75份、熟石灰5~15份、陶氏粉末活性炭5~20份、輕質(zhì)碳酸鈣6~10份、馬來(lái)酸酐3~5份、明膠1.5~3份、甲殼素1~2份、四氧化三鐵磁粉0.8~2份和錳鋅鐵氧體0.1~0.3份。本發(fā)明掛膜速度快,不易脫落,處理效率高,適用于污水中低濃度有機(jī)物與氨氮的處理,低濃度有機(jī)廢水,本發(fā)明的生物填料具有極強(qiáng)的親水性及生物親和性,且填料本身對(duì)生物膜具有很強(qiáng)的吸附強(qiáng)度,有利于填料載體上生物量的截留與累積,因此能較好的適應(yīng)低濃度條件下的廢水處理。
【IPC分類(lèi)】C02F3/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105481083
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610051076
【發(fā)明人】唐新亮, 況定文, 宋小林, 陳怡 , 溫文鵬
【申請(qǐng)人】蘇州科環(huán)環(huán)保科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2016年1月27日