[发明专利]一种MBBR填料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料和水处理技术领域，公开了一种MBBR填料，组份包含亲水性基材、增韧剂、轻质碳酸钙、密度调节剂、生物营养盐、生物活性剂和生物酶增活剂。所述增韧剂为共聚物接枝马来酸酐；同时密度调节剂选用空心玻璃微珠，既解决了亲水性填料剂无机填料密度大，又解决了无机填料与基材间的界面问题。本方案还公开了其制备方法，制备的MBBR填料相较于聚乙烯类填料具有更好的亲水性和生物亲和性。于MBBR工艺中使用，COD去除率＞85％，氨氮去除率＞95％，出水COD＜30mg/L，适用于各类不同碳/氮、氨/氮比的污水处理，是一种高效率、高时效且通用性强的MBBR填料。

技术领域

本发明涉及一种水处理悬浮填料，属于高分子材料和水处理技术领域，更具体地说，涉及一种MBBR填料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着国家环保政策的逐步出台及落实，人们对环境保护意识的改善和重视程度的提升，我国对污水治理力度越来越大，各种新型的处理技术及产品被越来越广泛地运用到污水处理当中。MBBR是近年来新开发的一种污水处理工艺，该工艺可以通过厌氧微生物和好氧微生物代谢作用将污水净化，是一种性价比相对较高的一种污水处理方式。MBBR工艺的核心是硝化和反硝化两个相互关联的生物酶促反应。在硝化反应中，氧气在硝化细菌分泌的生物酶催化作用下将氨氮氧化为硝氮；在反硝化反应中，碳源在反硝化细菌分泌的生物酶催化作用下将硝氮还原为氮气，氮气从水中逸出实现污水脱氮的目的。MBBR工艺关键点是悬浮填料的选择，悬浮填料的亲水性和生物亲和性直接影响到水处理效果和速度。

目前市面上推出和使用的MBBR工艺污水处理悬浮填料种类繁多，从总体上看多数采用的是聚乙烯(PE)为基材，通过亲水改性和吸附能力调整等方法，制得悬浮填料。

经检索，中国发明专利公布号CN107758847A，发明名称为：高挂膜量MBBR悬浮生物填料及其制备方法的申请案公开了一种高挂膜量MBBR悬浮生物填料，利用高密度聚乙烯、熟石灰、陶氏粉末活性炭、轻质碳酸钙、马来酸酐、过氧化二异丙苯、磁粉等制得悬浮填料。虽然可以应用与MBBR，且具有较好的生物膜挂膜量，适用于污水中、低浓度有机物与氨氮的处理。该填料是通过改善填料材质的亲水性和生物亲和性来增加填料的生物附着性能，总体上亲水性和生物亲和性略显不足，而且无法定向强化总氮脱除效率。另外，该填料组分中的磁粉由四氧化三铁和二氧化铬混合而成，而铬元素是危害极大的第一类污染物，各类污水排放中均做了严格的控制，若在填料生产过程中控制不良，极易造成水体污染。

再如中国发明专利公布号CN104961227A，发明名称为：一种改性聚氨酯悬浮填料、制备方法及其应用的申请案公开了一种改性聚氨酯悬浮填料的制备方法及其应用，由不同质量份的聚羟基烷酸酯、活性炭、聚氨酯、水溶性聚氨酯、生物活性剂、无机金属盐、有机高分子聚合物和无机絮凝物组成，具有孔隙率和比表面积较大的特点，为微生物的生长繁殖提供较多有效场所；利用活性炭的吸附作用可以对水体中的有机物和悬浮颗粒起到物理截留作用；聚羟基烷酸酯为微生物提供碳营养物质，有益其生长繁殖，同时可为反硝化脱氮反应提供碳源，对总氮脱除效率有一定促进作用；生物活性剂可激活有益菌生长。但是，该填料所有组分比重均大于1，在水中会下沉至水底，只能用于上流式生物滤池，无法实现MBBR工艺特有的填料流化状态，从而导致生物膜无法填料互相摩擦碰撞的条件下及时更新以保持较高的代谢活性。

基于聚乙烯(PE)为基材通过亲水改性和吸附能力调整等方法制得填料由于具有种种弊端，新的可用于MBBR填料的材料选择近来成为研究的热点。其中亲水性和生物亲和性好，且环保无毒易降解的材料为本领域的研究方向。