[发明专利]一种生物膜填料及其制备方法和生物膜反应器

说明书

本发明属于水处理领域，尤其涉及一种生物膜填料及其制备方法和生物膜反应器。该生物膜填料由水和包括以下重量份的干料制成：污泥生物炭25～30份；核桃壳生物炭30～35份；生石灰15～20份；硅酸盐水泥20～25份；铝粉0.3～0.5份。本发明通过对制备生物膜填料的原料种类和含量进行优化，获得强度高、生物亲和力好，且表面具有较多皱褶和孔道的生物膜填料。将其应用于生物膜反应器中，不但能使污水中的微生物在其表面稳固附着和快速繁殖，还能够与生物膜反应器中的氧气保持较高的传递效率，从而缩短污水中微生物在填料表面的挂膜时间，提高填料表面粘附的生物膜中好氧微生物的比重和活性，进而提高膜生物反应器的污水降解效率。

技术领域

本发明属于水处理领域，尤其涉及一种生物膜填料及其制备方法和生物膜反应器。

背景技术

近年来，伴随着经济的快速发展，我国在追求GDP增长的同时也带来一系列的环境问题，其中淡水资源紧缺迫使城镇生活污水处理技术显得尤其重要。然而随着人们生活水平的提高，城镇生活污水中的氮、磷含量增加，有机成分复杂，传统的生物污水处理技术已无法紧随步伐，处理效果不佳，而生物膜法处理工艺凭借其处理效率高、剩余污泥产泥量少、运行管理方便等特点得到快速发，在污水处理中有广阔的应用前景。

所谓生物膜法，是指利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。其中，生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，而其附着的固体介质则称为填料或载体。目前，在生物膜反应器中使用比较广泛的填料有英砂、无烟煤、大理石、白云石、磁铁矿石、石榴石、锰砂等天然填料，以及聚苯乙烯发泡塑料球、高效纤维束、陶瓷滤料等人造填料，但采用上述填料的生物膜反应器普遍存在着挂膜时间长和污水降解效率低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生物膜填料及其制备方法和生物膜反应器，装填有本发明填料的生物膜反应器挂膜时间短，污水降解效率高。

本发明提供了一种生物膜填料，由水和包括以下重量份的干料制成：

优选的，所述污泥生物炭的平均粒径为0.1～1mm。

优选的，所述核桃壳生物炭的平均粒径为0.2～2cm。

优选的，所述铝粉的目数为50～500目。

优选的，所述硅酸盐水泥的标号为P.C32.5、P.C42.5、P.C52.5、P.F32.5、P.F42.5、P.F52.5、P.P42.5、P.P52.5、P.O42.5和P.O52.5中的一种或多种。

优选的，所述水与干料的质量比为(30～45)：(100～110)。

本发明提供了一种上述技术方案所述生物膜填料的制备方法，包括以下步骤：

a)污泥生物炭、核桃壳生物炭、生石灰、硅酸盐水泥、铝粉和水混合，得到待浇注料浆；

b)将所述待浇注料浆浇注到模具中，料浆在模具中发气并固化，得到生物膜填料。

优选的，所述步骤a)具体包括：

a1)污泥生物炭、核桃壳生物炭、生石灰、硅酸盐水泥和水混合，得到初级料浆；

a2)所述初级料浆与铝粉混合，得到待浇注料浆。

优选的，步骤b)中，还包括：

所述料浆在模具中发气并固化后，送入蒸压釜中养护，得到生物膜填料。

本发明提供了一种生物膜反应器，包括上述技术方案所述的生物膜填料或上述技术方案所述方法制备的生物膜填料。