[发明专利]一种多孔生物填料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种多孔生物填料，按质量百分比计，是在聚氨酯中添加3％～5％的陶粒和0.01％～0.05％的铁盐制成的。多孔生物填料的制备方法，包括以下步骤：将聚氨酯、陶粒和铁盐按比例混合，搅拌均匀；混合物在一次发泡箱中发泡，得半成品；半成品进行二次加氢爆破；切割定型。该多孔生物填料填充于生物流化床中可用于工业废水的深度处理。本发明所述填料是一种高效生物亲合性填料，其原料来源简单易得，成本低，使用周期长，更换周期大于6年；制备方法操作简单、易控制，在流化床内投加该填料，增加了生化系统内的生物量，提高了生化处理系统中的去除率和系统运行稳定性，减少了活性污泥的膨胀，解决了氧化池表面漂浮大量泡沫的问题。

技术领域

本发明涉及一种多孔生物填料及其制备方法和应用，属于工业废水处理技术领域。

背景技术

流化床是应用于化工领域的一项重要工艺。自20世纪70年代初期开始，一些国家已将这一技术应用于污水生物处理领域，并开展了多方面的科学研究工作。结果证明，这种工艺的应用起到了进一步强化上述两项条件的作用。因此，专家认为生物流化床应是污水生物处理技术的发展方向之一。“流态化”简称“流化”，是指在脉冲布水、曝气、污泥回流等水力条件下，填料在水体中悬浮并产生位移的一种状态。目前，流化床多以砂、活性炭和焦炭等一类的惰性小颗粒为载体，这些载体颗粒小、比表面积大，每m3载体表面积可达2000m2。但这些载体并不能在生化池内长时间真正“流化”起来，经常会发生板结和堵塞等现象，因而影响了流化床工艺的推广应用。

生物流化床是指为提高生物膜法的处理效率，以砂(或无烟煤、活性炭等)作填料并作为生物膜载体，废水自下向上流过砂床使载体层呈流动状态，从而在单位时间加大生物膜同废水的接触面积和充分供氧，并利用填料沸腾状态强化废水生物处理过程的构筑物。构筑物中填料的表面积超过3300m2/m3填料，填料上生长的生物膜很少脱落，可省去二次沉淀池。床中混合液悬浮固体浓度达8000-40000mg/L，氧的利用率超过90％，根据半生产性试验结果，当空床停留时间为16～45分钟时BOD和氮的去除率均大于90％，此时填料粒径为1mm，膨胀率为100％，BOD负荷16.6kg(BOD5)/(m3·d)。生物流化床工艺效率高、占地少、投资省，在美、日等国已用于污水硝化、脱氮等深度处理和污水二级处理及其他含酚、制药等工业废水处理。

生物流化床工艺的关键就在于填料的选择。填料的流化状态除了与水力条件直接相关外，还与填料的挂膜情况以及挂膜微生物的新陈代谢周期等因素有密切关系。将现有的填料填充于生物流化床中，往往会产生生化处理系统去除率低，系统运行不稳定，活性污泥膨胀、氧化池表面漂浮大量泡沫等问题。因此，有必要研究一种能够有效处理废水中的污染物，提高生化处理系统的去除率，解决活性污泥膨胀、氧化池表面漂浮大量泡沫等问题的多孔生物填料。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多孔生物填料及其制备方法和应用，能够有效处理废水中的污染物，制备方法简单，可用于工业废水深度处理中。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种多孔生物填料，按质量百分比计，是在聚氨酯中添加3％～5％的陶粒和0.01％～0.05％的铁盐制成的。

进一步地，前述多孔生物填料，按质量百分比计，是在聚氨酯中添加4％的陶粒和0.03％的铁盐制成的。

前述多孔生物填料中，所述聚氨酯为软质聚氨酯，所述铁盐为FeSO4，所述陶粒的粒径为20～100μm。

前述多孔生物填料的孔隙率为90％～95％，密度为1.00～1.05。

前述多孔生物填料的粒径为10～50mm，优选为10mm。