[发明专利]承载微生物的填料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种承载微生物的填料，属于环境工程学科中的污水处理

技术领域。

背景技术

生物膜法污水处理是使微生物例如硝化菌和反硝化菌固着在填料表面，呈膜状生长，来实现污水处理的技术。一般可分为生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等，虽然它们的结构差别很大，但其基本原理相同，即通过废水与生物膜的接触，进行固液两相的传质，通过生物膜进行有机物的生物降解，使废水得以净化。生物膜法具有较高的处理效率，对于受有机物及氨氮轻度污染水体有明显的效果。但生物膜法的微生物挂膜技术还存在许多没有解决的问题。

主要问题如下：一方面，填料使用中经常遇到堵塞、结团、板结等问题，影响了生物处理效果。且上述填料均需安装在辅助支架上，造成填料安装、更换等诸多不便；另一方面，现有技术填料产品，由于比表面积小，亲水性能和生物亲和性较差，导致在挂膜速度、挂膜量及膜与填料的紧密度方面存在不足；其次，由于污染负荷较低，微生物生长受限制，生长速度缓慢，也导致不易于生物挂膜。

发明内容

本发明目的是提供一种承载微生物的填料，该承载微生物的填料挂膜速度快，不易脱落，处理效率高，适用于污水中低浓度有机物与氨氮的处理，低浓度有机废水，本发明的生物填料具有极强的亲水性及生物亲和性，且填料本身对生物膜具有很强的吸附强度，有利于填料载体上生物量的截留与累积，因此能较好的适应低浓度条件下的废水处理；同时，提供一种上述承载微生物的填料的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的第一技术方案是：一种承载微生物的填料，所述承载微生物的填料由以下重量份的组分组成：

高密度聚乙烯60~70份，

聚丙烯树脂10~15份，

低密度聚乙烯6~8份，

竹炭粉末8~10份，

木材粉末4~6份，

木质素2~3份，

二氯甲烷2~3份，

二乙基胍硫酸盐1~2份，

N,N'-乙撑双硬脂酰胺 0.5~1份，

马来酸酐3~5份，

过氧化二异丙苯0.2~0.6份，

明胶1.5~3份，

磁粉1~2份，

季戊四醇硬脂酸酯0.5~1份；

所述承载微生物的填料的密度为0.96～0.98g/cm³。

上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：

作为优选，所述磁粉为四氧化三铁磁、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体中的至少一种。

作为优选，所述竹炭粉末、木材粉末与木质素按照10：5：2.5重量份混合。

本发明采用的第二技术方案是：一种用于承载微生物的填料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、取高密度聚乙烯60~70份、聚丙烯树脂10~15份、低密度聚乙烯6~8份、、二氯甲烷2~3份、二乙基胍硫酸盐1~2份、N,N'-乙撑双硬脂酰胺0.5~1份、马来酸酐3~5份、过氧化二异丙苯0.2~0.6份、明胶1.5~3份、磁粉1~2份、季戊四醇硬脂酸酯0.5~1份，置于混合机中高速搅拌均匀，温度缓慢升高至 120℃后，低速搅拌冷却到40℃，加入竹炭粉末5~10份、木材粉末4~6份、木质素5~8份搅拌均匀至室温；

步骤二、将上述固体物料投入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒；

步骤三、再将上面造出的颗粒投入45型单螺杆挤出机中，通过挤出模具挤压成型，得到的填料为圆筒，其内设轴向交叉加强筋、圆筒外壁上设轴向放射状翅片。

上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：

作为优选，所述磁粉粉碎后目数大于 200 目。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、本发明承载微生物的填料及其制备方法，其配方中进一步采用高密度聚乙烯60~70份搭配聚丙烯树脂10~15份、低密度聚乙烯6~8份作为基础树脂料，添加马来酸酐3~5份、过氧化二异丙苯和明胶，降低了污水和载体的接触角，提高了载体的亲水性和耐冲击性，使微生物更容易附着在载体上，亲水型生物载体比表面积大、吸附性极强，在水中能防止载体外表面附着的微生物膜因载体间摩擦而脱落，挂膜所需时间短，提高了废水处理效率，氨氮去除率超过92%，COD去除率超过78%，因此能较好的适应低浓度条件下的废水处理；其次，其配方中磁粉0.5~2份结合季戊四醇硬脂酸酯0.5~1份，有利于提高载体生物膜的挂膜量。