[发明专利]一种多介质生物滤料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多介质生物滤料，还涉及该生物滤料的制备方法；该多介质生物滤料的组分包括改性蒙脱土、活性碳和电气石，该制备方法包括改性蒙脱土，将改性蒙脱土、活性碳和电气石混合制球、烧结等步骤。

背景技术

曝气生物滤池是20世纪90年代兴起的一种污水处理工艺，已在欧美和日本得到广泛应用。其原理是在一级处理的基础上，以颗粒状滤料及附着在其上的微生物膜为处理介质，充分发挥物理过滤作用、吸附作用以及反应器内微生物的食物多级捕食作用、生物代谢作用等实现污染在在同一单元反应器内去除。曝气生物滤池与普通活性污泥法相比，具有出水水质好、占地面积小、有机负荷高、投资少、氧利用效率高等优点。

滤料是曝气生物滤池的核心组成部分，决定着曝气生物滤池的除污性能和除污效率，因此，对滤料的研究和发展成为曝气生物滤池法除污的关键。

现有的陶瓷滤料只有菌群挂膜效应，脱色效果不佳，菌群成活率不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一在于，提供一种多介质生物滤料，提高现有陶瓷滤料的脱色效果和菌群成活率。

本发明要解决的技术问题之二在于，提供一种多介质生物滤料的制备方法，制备出一种高效的多介质生物滤料，提高现有陶瓷滤料的脱色效果和菌群成活率。

本发明解决其技术问题之一所采用的技术方案是：构造一种多介质生物滤料，呈小球状，其特征在于，该多介质生物滤料包括均匀混合的改性蒙脱土、活性碳、电气石，所述改性蒙脱土、活性碳、电气石的组分重量百分比为：改性蒙脱土40%~55%、活性碳20%~35%、电气石20%~30%；

所述改性蒙脱土按如下步骤制备而得：

A1、将钠基蒙脱土分散到去离子水中，搅拌、静置，得到钠基蒙脱土悬浮液；

A2、在搅拌条件下，将已制备的钛柱液滴入蒙脱土悬浮液中，充分搅拌、混合，倒入内衬聚四氟乙烯的高压釜中，密封后置于烘箱中陈化处理，温度为80℃~120℃，时间为4h~8h；

A3、陈化完成后，自然冷却,经固液分离，将固体清洗至中性，自然风干，研磨制得改性蒙脱土。

在本发明的多介质生物滤料中，所述多介质生物滤料的小球粒径大于等于3毫米、小于等于8毫米。

本发明解决其技术问题之二所采用的技术方案是：提供一种多介质生物滤料的制备方法，其特征在于，包括：

S1、制备改性蒙脱土；

S2、将40%~55%改性蒙脱土、20%~35%活性碳、0%~30%电气石混合均匀；

S3、在旋转成球机中按成球工艺制成滤料球；成球大小3mm-8mm；

S4、将上述滤料球风干后放入烘箱中，在无氧条件下或者氮气氛围下按如下程序加热煅烧：100°C煅烧2h～4h，400°C煅烧2h～4h，700°C煅烧1h～2h；将煅烧后的陶瓷球取出，自然冷却，即得到多介质生物滤料；

步骤S3的成球工艺为：在经步骤S2得到的混合粉料A中加入直径在0.2mm~3mm范围的粘土球芯并混合均匀，混合粉料A的重量百分比为50%~70%，粘土球芯的重量百分比为30%~50%，在不断喷入水雾的条件下旋转成滤料球。

在本发明的多介质生物滤料的制备方法中，所述步骤S1中改性蒙脱土的制备包括如下步骤：

A1、将钠基蒙脱土分散到去离子水中，搅拌、静置，得到钠基蒙脱土悬浮液；

A2、在搅拌条件下，将已制备的钛柱液滴入蒙脱土悬浮液中，充分搅拌、混合，倒入内衬聚四氟乙烯的高压釜中，密封后置于烘箱中陈化处理，温度为80℃~120℃，时间为4h~8h；

A3、陈化完成后，自然冷却,经固液分离，将固体清洗至中性，自然风干，研磨制得改性蒙脱土。

在本发明的多介质生物滤料的制备方法中，所述钛柱液的制备方法如下：配制浓度为3~5mol/L的盐酸溶液，置入三口瓶中，在通风橱及冰浴槽内将四氯化钛缓慢加入所述盐酸溶液中，反应完成制得钛柱液。

实施本发明的多介质生物滤料及其制备方法，与现有技术比较，其有益制备效果是：

1．由于滤料使用改性蒙脱土、活性碳、电气石为原料制备而成，颗粒表面不规整，比表面积大，利于微生物挂膜和保护微生物，具有菌群成活率高、吸附能力强、能辅助脱色及降解化学需氧量等特点；

2．滤料粒径大小适中，既满足脱氮，又满足水力负荷要求。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步说明：