一種生物滴濾池用濾料改性方法
【專利摘要】本發明公開一種生物滴濾池用濾料改性方法，包括：（1）預處理：用清水將濾料沖洗干凈，并將所述濾料浸泡于吸附劑粉末溶液中，浸泡過程中溶液不停攪動翻滾，持續時間5小時以上，最后，取出晾干、備用；（2）涂覆液制備：按制膜液組成將極性溶劑、高分子聚合物、致孔劑依次加入攪拌釜內，調節溫控表溫度為80℃，在一定轉速下攪拌4?5小時制成涂覆液。然后靜置6小時，脫泡；（3）濾料改性：將晾干的濾料瞬時浸沒涂覆液中，即時取出，取出后立刻浸沒于水中。涂覆液立刻固化成型，在濾料表面形成白色包裹層，表示濾料表面改性完成。該方法濾料表面涂覆改性，不改變濾料的結構，且操作簡單，易于工業化生產。
【專利說明】
一種生物滴濾池用濾料改性方法
技術領域
[0001]本發明屬于廢氣處理技術領域，具體涉及一種生物滴濾池用濾料改性方法。
【背景技術】
[0002]作為一種有前途的有機廢氣處理技術，生物滴濾池法已經獲得了廣泛的實驗室小試及中試研究，結果表明，生物滴濾池可以用來處理難降解揮發性有機氣體。但總體上看，由于啟動時間、停留時間過長等原因，工業有機廢氣生物滴濾池處理工程應用受限，為解決上述問題需要結合化學、材料、微生物、分子生物學等學科領域的研究成果，通過改善填料的傳質性能，可以提高生物滴濾池的工程實用性。
[0003]生物滴濾池雖然具有以下優點:可靠性較高;耐沖擊負荷;可持續性好;能耗低;維護和運行簡便;處理效果較好，適合于小生物群落的存活。但由于營養物質的持續供給，生物量不斷積累最終會導致生物滴濾池填料的堵塞，這是影響生物滴濾池能否長期穩定運行的一個關鍵因素，在國內外引起了廣泛重視。
[0004]總的來說，生物滴濾池濾料對廢氣中的有機物就是一個吸附-釋放-生物降解的過程，如果能延緩第一階段的過程，就可以減緩微生物的生長，控制生物量可以減緩滴濾池的堵塞現象。此外，如果可以使濾料表面更加光滑，微生物在其表面附著生長的難度也就越大，也可以控制生物膜的厚度。
【發明內容】
[0005]本發明的目的包括提供一種生物滴濾池用濾料改性方法，該方法不改變濾料的結構，且操作簡單，易于工業化生產。
[0006]具體地，本發明提供一種生物滴濾池用濾料改性方法，包括以下步驟:
(I)預處理:用清水將濾料沖洗干凈，并將所述濾料浸泡于吸附劑粉末溶液中，浸泡過程中溶液不停攪動翻滾，持續時間5小時以上，最后，取出晾干、備用。
[0007](2)涂覆液制備:按制膜液組成將極性溶劑、高分子聚合物、致孔劑依次加入攪拌釜內，調節溫控表溫度為80°C，在一定轉速下攪拌4-5小時制成涂覆液。然后靜置6小時，脫泡。
[0008](3)濾料改性:將晾干的濾料瞬時浸沒涂覆液中，即時取出，取出后立刻浸沒于水中。涂覆液立刻固化成型，在濾料表面形成白色包裹層，表示濾料表面改性完成。
[0009]優選地，所述步驟(I)中濾料為無機濾料顆粒，所述無機濾料顆粒為火山巖顆粒、頁巖陶粒和/或粘土陶粒，其顆粒平均粒徑為5mm?5cm。
[0010]優選地，所述步驟(I)中的吸附劑粉末溶液為活性炭粉末溶液，所述活性炭粉末顆粒平均粒徑不大于5μπι，所述活性炭粉末濃度為3%?10%。
[0011]優選地，所述步驟(2)中的極性溶劑為Ν，Ν—二甲基甲酰胺、Ν，Ν—二甲基乙酰胺和/或二甲基亞砜。
[0012]優選地，所述步驟(2)中的高分子聚合物為聚偏氟乙烯樹脂、聚醚砜、聚砜、聚丙烯晴或聚氯乙烯，其分子量I?10萬，所述高分子聚合物在涂覆液中的含量為5?8%。
[0013]優選地，所述步驟(2)中的致孔劑為聚乙烯醇或聚乙二醇，其分子量500?2000，添加劑的含量0.5?I %。
[0014]優選地，所述步驟(2)中的致孔劑為吐溫-80，添加劑的含量0.5?I%。
[0015]優選地，所述高分子聚合物涂覆層厚度約為0.1?0.5mm，表面微孔的平均孔徑為5?20μπι。
[0016]本發明實施例所提供的生物滴濾池用濾料改性方法，該改性濾料在處理有機廢氣和生物除臭過程中，增加了濾料的吸附性能，強化了廢氣從濾料表面與內部多孔結構的傳質的過程，同時濾料表面更加光滑，減少生物膜的在表面的生長量。在使用過程中只要增加水噴淋強度，可將生物膜沖洗脫落，克服了濾料堵塞造成滴濾池阻力增加的問題。
【具體實施方式】
[0017]為更進一步闡述本發明為達成預定目的所采取的技術手段及功效，以下結合實施例，對依據本發明提出的一種生物滴濾池用濾料改性方法的【具體實施方式】、方法、步驟、結構、特征及功效，詳細說明如后。
[0018]實施例1
(I)預處理:將平均粒徑為Icm的火山巖濾料顆粒用清水沖洗干凈，在質量濃度為8%活性炭粉末(顆粒粒徑0.5μπι)溶液中浸泡，浸泡過程中溶液不停攪動翻滾，持續6h，取出晾干。
[0019](2)涂覆液制備:按制膜液組成將溶劑(N，N—二甲基甲酰胺與N，N—二甲基乙酰胺按I: I混合)、聚砜(MW = 50000)、吐溫-80依次加入攪拌釜內，聚砜和吐溫-80的質量濃度分別為5 %和I %，調節溫控表溫度為800C，在一定轉速下攪拌4小時制成制涂覆液。然后靜置6小時，脫泡。
[0020](3)濾料改性:將晾干的無機濾料顆粒瞬時完全浸入涂覆液中，立即取出，取出后立刻浸沒于水中。涂覆液立刻固化成型，在無機濾料表面形成白色包裹層，表示無機顆粒濾料表面改性完成。
[0021]實施例2
(I)預處理:將平均粒徑為3cm的頁巖陶粒濾料顆粒用清水沖洗干凈，在質量濃度為5 %活性炭粉末(顆粒粒徑2μπι)溶液中浸泡，浸泡過程中溶液不停攪動翻滾，停留8h，取出晾干。
[0022](2)涂覆液制備:按制膜液組成將N，N—二甲基甲酰胺、聚偏氟乙烯(MW = 20000)、聚乙二醇2000依次加入攪拌釜內，聚偏氟乙烯和聚乙二醇2000的質量濃度分別為6%和0.5%，調節溫控表溫度為80°C，在一定轉速下攪拌4小時制成制涂覆液。然后靜置6小時，脫泡。
[0023](3)濾料改性:將晾干的無機濾料顆粒瞬時完全浸入涂覆液中，立即取出，取出后立刻浸沒于水中。涂覆液立刻固化成型，在無機濾料表面形成白色包裹層，表示無機顆粒濾料表面改性完成。
[0024]實施例3
(I)預處理:將平均粒徑為5mm的火山巖和粘土陶粒濾料顆粒用清水沖洗干凈，在質量濃度為18 %活性炭粉末(顆粒粒徑0.Ιμπι)溶液中浸泡，浸泡過程中溶液不停攪動翻滾，持續5h，取出晾干。
[0025](2)涂覆液制備:按制膜液組成將N，N—二甲基乙酰胺、聚偏氟乙烯樹脂、聚乙烯醇依次加入攪拌釜內，聚偏氟乙烯樹脂和聚乙烯醇的質量濃度分別為8%和0.5%，調節溫控表溫度為80°C，在一定轉速下攪拌4小時制成制涂覆液。然后靜置6小時，脫泡。
[0026](3)濾料改性:將晾干的無機濾料顆粒瞬時完全浸入涂覆液中，立即取出，取出后立刻浸沒于水中。涂覆液立刻固化成型，在無機濾料表面形成白色包裹層，表示無機顆粒濾料表面改性完成。
[0027]實施例4
(I)預處理:將平均粒徑為5cm的火山巖、頁巖和粘土陶粒混合物濾料顆粒用清水沖洗干凈，在質量濃度為3%活性炭粉末(顆粒粒徑3μπι)溶液中浸泡，浸泡過程中溶液不停攪動翻滾，持續12h，取出晾干。
[0028](2)涂覆液制備:按制膜液組成將溶劑(N，N—二甲基乙酰胺與二甲基亞砜按1:1混合)、聚氯乙烯、聚乙二醇依次加入攪拌釜內，聚偏氟乙烯樹脂和聚乙烯醇的質量濃度分別為7 %和0.8%，調節溫控表溫度為800C，在一定轉速下攪拌4小時制成制涂覆液。然后靜置6小時，脫泡。
[0029](3)濾料改性:將晾干的無機濾料顆粒瞬時完全浸入涂覆液中，立即取出，取出后立刻浸沒于水中。涂覆液立刻固化成型，在無機濾料表面形成白色包裹層，表示無機顆粒濾料表面改性完成。
[0030]本發明實施例提供一種生物滴濾池用濾料改性方法，該方法首先在濾料內部強化無機濾料的吸附容量，通過相轉化的方式使疏水性高分子聚合物在濾料顆粒形成光滑、具有致密小孔的表面，保證濾料內部的強吸附物質不流失。該無機顆粒濾料表面的高分子聚合物涂覆層厚度約為0.1?0.5mm，表面微孔的平均孔徑為5?20μηι。在使用過程中，濾料由于具有致密多孔的表面，吸附的VOC通過擴散的方式進入濾料內部，濾料內部的吸附劑與多孔結構可以讓厭氧微生物附著生長，且厭氧狀態可以保持生物量低增長速率，分解VOC所產生的水和二氧化碳等物質又通過擴散方式至濾料外部。該方法既強化了濾料內部的吸附能力和微生物附著生長，同時濾料表面更加光滑，減少微生物在濾料表面的附著。
[0031]以上所述，僅是發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種生物滴濾池用濾料改性方法，其特征在于，包括以下步驟:(I)預處理:用清水將濾料沖洗干凈，并將所述濾料浸泡于吸附劑粉末溶液中，浸泡過程中溶液不停攪動翻滾，持續時間5小時以上，最后，取出晾干、備用；(2)涂覆液制備:按制膜液組成將極性溶劑、高分子聚合物、致孔劑依次加入攪拌爸內，調節溫控表溫度為80°C，在一定轉速下攪拌4-5小時制成涂覆液，然后靜置6小時，脫泡；(3)濾料改性:將晾干的濾料瞬時浸沒涂覆液中，即時取出，取出后立刻浸沒于水中；涂覆液立刻固化成型，在濾料表面形成白色包裹層，表示濾料表面改性完成。2.根據權利要求1所述的生物滴濾池用濾料改性方法，其特征在于，所述步驟(I)中濾料為無機濾料顆粒，所述無機濾料顆粒為火山巖顆粒、頁巖陶粒和/或粘土陶粒，其顆粒平均粒徑為5mm?5cm。3.根據權利要求1所述的生物滴濾池用濾料改性方法，其特征在于，所述步驟(I)中的吸附劑粉末溶液為活性炭粉末溶液，所述活性炭粉末顆粒平均粒徑不大于5μπι，所述活性炭粉末濃度為3%?10%。4.根據權利要求1所述的生物滴濾池用濾料改性方法，其特征在于，所述步驟(2)中的極性溶劑為Ν，Ν—二甲基甲酰胺、Ν，Ν—二甲基乙酰胺和/或二甲基亞砜。5.根據權利要求1所述的生物滴濾池用濾料改性方法，其特征在于，所述步驟(2)中的高分子聚合物為聚偏氟乙烯樹脂、聚醚砜、聚砜、聚丙烯晴或聚氯乙烯，其分子量I?10萬，所述高分子聚合物在涂覆液中的含量為5?8%。6.根據權利要求1所述的生物滴濾池用濾料改性方法，其特征在于，所述步驟(2)中的致孔劑為聚乙烯醇或聚乙二醇，其分子量500?2000，添加劑的含量0.5?1%。7.根據權利要求1所述的生物滴濾池用濾料改性方法，其特征在于，所述步驟(2)中的致孔劑為吐溫-80，添加劑的含量0.5?I %。8.根據權利要求5所述的生物滴濾池用濾料改性方法，其特征在于，所述高分子聚合物涂覆層厚度約為0.1?0.5mm，表面微孔的平均孔徑為5?20μηι。
【文檔編號】B01D53/84GK105854840SQ201610238654
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月18日
【發明人】李方, 田晴
【申請人】上海品境節能環保科技有限公司