一種改性流動生物填料及其制作方法和應用與流程

本發明涉及污水處理領域，尤其涉及一種改性流動生物填料及其制作方法和應用。

背景技術：

隨著城市的不斷發展，新興行業的不斷涌現，加速了環境污染的惡化。特別是國家加大對工業污染治理力度，提高了污水排放標準，現有的處理技術已很難滿足新標準的要求。因此我國的水處理行業也在根據大環境的發展需要，加速新技術的開發和研究，以適應日益嚴峻的環境要求。近年來，污水處理中運用生物膜技術來解決污水升級達標要求，以緩解企業的水處理壓力及污水對人們生活環境的污染。生物膜法中，填料為微生物賴以棲息的場所，其性能直接影響著處理效果和投資。目前，國內常用的填料是蜂窩填料、軟性填料、半軟性填料及復合填料等固定型填料，但這些填料使用中經常遇到堵塞、結團、板結等問題，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。

現有技術的填料產品在實際應用中存在著一定的問題，由于比表面積小，親水性能和生物親和性較差，導致在掛膜速度、掛膜量及膜與填料的緊密度方面存在不足；其次，由于污染負荷較低，微生物生長受限制，生長速度緩慢，也導致不易于生物掛膜。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種改性 流動生物填料及其制作方法和應用。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種改性流動生物填料，由以下重量分數的組份制成：

本發明的有益效果是：本發明的一種改性流動生物填料，顯著增加了生物填料的親水性，使得生物填料成為親水性物質，在使用過程中，生物填料與水能緊密的接觸，生物填料的表面粗糙度大幅度增加，從而也增加了生物填料的比表面積，活性污泥很容易附著在生物填料表面，增強了生物填料使用效果，生物填料的抗老化、抗氧化性能大幅度增強，填料使用壽命增長。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進：

進一步：所述生物填料中各組份的重量分數為：

上述進一步方案的有益效果是：通過上述重量分數的各組分組成的混合物制作的生物填料增強了生物填料的親水性，在使用過程中，生物填料和污水能親密接觸，活性污泥很容易扶著在生物填料表面，增強了填料的使用效果。

進一步：所述混合活性炭粉由椰殼活性炭粉、木質活性炭粉和煤質活性炭粉均勻混合組成。

上述進一步方案的有益效果是：通過將椰殼活性炭粉、木質活性炭粉和煤質活性炭粉均勻混合，使得所述生物填料相當于給活性污泥提供了“可以住宿的房子”，從微觀上看成多孔狀的結構，增加了生物填料的親水性和吸附性。

進一步：所述混合活性炭粉的組份重量比為椰殼活性炭粉：木質活性炭粉：煤質活性炭粉＝2：4:1。

進一步：所述抗氧化劑為茶多酚、丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯、叔丁基對苯二酚中的至少一種。

上述進一步方案的有益效果是：通過所述抗氧化劑可以有效阻止所述生物填料被氧化，可以大大延長所述生物填料的使用壽命。

進一步：所述生物填料的密度范圍為0.975～0.985g/cm³。

上述進一步方案的有益效果是：通過控制所述生物填料的密度稍低于水的密度，在使用過程中，所述生物填料上附著污泥后，所述生物填料密度與水的密度相當，能夠懸浮在水中，在攪拌或曝氣的作用下，具備很好的流動性。

進一步：所述生物填料為由外至內依次套設的多層圓管，多層所述圓管之間等間隔設置，且多層所述圓管之間通過加強筋固定。

上述進一步方案的有益效果是：通過這種方式可以使得所述生物填料與 污水的接觸面積增大，改善活動污泥的掛膜條件，使得所述生物填料掛膜速度快，不易脫落，處理效率高

進一步：所述圓管的外管壁設置成用于增加其與外部污泥接觸面積的波浪形結構。

上述進一步方案的有益效果是：通過所述波浪形結構可以進一步增大所述生物填料與污水的接觸面積，大大改善活動污泥的掛膜條件，從而增強對污水的處理效果。

本發明還提供了一種改性流動生物填料的制作方法，采用所述重量分數的組份制作改性流動生物填料，包括如下步驟：

步驟1：將生物填料的各組份按照上述的重量分數進行均勻混合；

步驟2：將各組份混合后的混合物進行加熱至熔融狀態；

步驟3：將熔融狀態的混合物通過模具冷卻成型，完成制作。

本發明還提供了采用所述的改性流動生物填料進行污水處理的應用。

附圖說明

圖1為本發明的一種改性流動生物填料結構示意圖；

圖2為本發明的一種改性流動生物填料制備方法流程圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、圓管，2、加強筋。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

一種改性流動生物填料，其特征在于：由以下重量分數的組份制成：

其中，聚乙烯和聚丙烯為所述生物填料的主體材質；硫酸鋇和碳酸鎂作為添加劑，主要是為了增加所述生物填料的耐磨性和親水性，增加生物填料的粗糙度，使得污泥很容易的附著在所述生物填料的表面；硅藻土和混合活性炭粉主要是使得成型后的生物填料微觀上呈多孔狀，增加了生物填料的親水性和吸附性；氧化鐵紅主要作為親水性物質，并且可以增加所述生物填料的粗糙度，改變所述生物填料的親水性；抗氧化劑主要是為了阻止所述生物填料被氧化，可以大大延長所述生物填料的使用壽命。

優選地，所述生物填料中各組份的重量分數為：

通過上述重量分數的各組分組成的混合物制作的生物填料增強了生物填料的親水性，在使用過程中，生物填料和污水能親密接觸，活性污泥很容 易扶著在生物填料表面，增強了填料的使用效果。

本實施例中，所述混合活性炭粉由椰殼活性炭粉、木質活性炭粉和煤質活性炭粉均勻混合組成。通過將椰殼活性炭粉、木質活性炭粉和煤質活性炭粉均勻混合，使得所述生物填料相當于給活性污泥提供了“可以住宿的房子”，從微觀上看成多孔狀的結構，增加了生物填料的親水性和吸附性。

優選地，所述混合活性炭粉的組份重量比為椰殼活性炭粉：木質活性炭粉：煤質活性炭粉＝2：4:1。

本實施例中，所述抗氧化劑為茶多酚、丁基羥基茴香醚、二丁基羥基甲苯、叔丁基對苯二酚中的至少一種。通過所述抗氧化劑使得所述生物填料的抗老化、抗氧化性能大幅度增強，可以有效阻止所述生物填料被氧化，可以大大延長所述生物填料的使用壽命。

本實施例中，成型后的所述生物填料的密度范圍為0.975～0.985g/cm³。通過控制所述生物填料的密度稍低于水的密度，使得在使用過程中，所述生物填料上附著污泥后，所述生物填料密度與水的密度相當，能夠懸浮在水中，在攪拌或曝氣的作用下，具備很好的流動性。

如圖1所示，本實施例中，所述生物填料為由外至內依次套設的多層圓管1，多層所述圓管1之間等間隔設置，且多層所述圓管1之間通過加強筋2固定。通過這種方式可以使得所述生物填料與污水的接觸面積增大，改善活動污泥的掛膜條件，使得所述生物填料掛膜速度快，不易脫落，處理效率高

優選地，所述圓管1的外管壁設置成用于增加其與外部污泥接觸面積的波浪形結構。通過所述波浪形結構可以進一步增大所述生物填料與污水的接觸面積，大大改善活動污泥的掛膜條件，從而增強對污水的處理效果。

如圖2所示，本發明還提供了一種改性流動生物填料的制作方法，采用所述重量分數的組份制作改性流動生物填料，包括如下步驟：

步驟1：將生物填料的各組份按照上述的重量分數進行均勻混合；

步驟2：將各組份混合后的混合物進行加熱至熔融狀態；

步驟3：將熔融狀態的混合物通過模具冷卻成型，完成制作。

通過上述步驟可以完成所述生物填料的制作。

在實際制備過程中，需要控制所述生物填料的壁厚，使其與現有的生物填料相比，壁厚更薄，這樣一方面使得生產相同量體積的填料，使用的原材料少，從而降低了生產成本；另一方面，更薄的壁厚的填料，在使用過程中能夠更好的對好氧池中的曝氣氣泡進行切割，增大了氧的利用率，從而降低運行成本。

本發明還提供了采用所述的改性流動生物填料進行污水處理的應用。通過采用所述生物填料，可以對生活污水、工業廢水等進行處理，使得通過所述生物填料處理后的污水能夠達到國家規定的排放標準，減少對環境的污染。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。