[实用新型]一种多孔缓释型生物填料

说明书

本实用新型公开了一种多孔缓释型生物填料，包括多孔材料、显色剂和营养物质，所述多孔结构材料为金属有机骨架材料或者共价有机骨架聚合物，孔径为0.01nm‑3nm，所述多孔材料的孔隙中附有用于指示营养物质耗尽的指示剂和营养物质，指示剂和营养物质通过粘结剂粘接在多孔材料的孔隙中，本实用新型中的生物填料多孔材料为MOFs或者COFs，可容纳更多的的营养物质，以延长缓释型生物填料的寿命；显色指示剂用来指示该多孔缓释型生物填料中营养物质的存量，便于观察，有助于无机及有机恶臭气体的生物法处理过程中的运维。

技术领域

本发明涉及一种生物填料，特别是涉及一种多孔缓释型生物填料，应用于硫化氢、氨气等无机及有机恶臭气体的生物法处理装置。

背景技术

目前中国刚迈入人均GDP一万美金大关，随着人民生活水平的提高，国家对环境的要求越加严格，以恶臭气体排放标准值而言，从1993年的臭气浓度标准值2000(无量纲)计划降至1000(无量纲)(列入2019年《恶臭污染物排放标准》征求意见稿中)，而不少地方标准，如上海、江苏等地早已严控恶臭气体排放浓度。目前用于废气处理的生物填料分两大类：

①无机填料主要有陶瓷、岩石、陶瓷扎西环和鲍尔环等。优点是机械强度高、不易压实；缺点是其涵养水份能力弱、自身不含微生物生长所需养分等，故在运行过程中需要额外补充营养物质，导致运行成本增加。

②有机填料主要有木屑、草炭、树皮、塑料扎西环和鲍尔环等。其中木屑、草炭和树皮这些填料的优点是自身含有大量微生物所需营养物，短期不用额外添加营养物；缺点是机械强度差，容易引起填料层的板结、堵塞，导致生物滤池压降增大，增大运行能耗且效果不易达标。另如扎西环、鲍西环等有机材质的填料，其优缺点同无机填料一般。

尽管国家发明公布号中CN107213782A(用于难溶性VOCs处理的复合生物填料及其制备方法)指出其采用纤维材料、高分子塑料材料、多孔无机材料、有机质、胶结物质和高效功能菌混合制造可用于难溶性VOCs处理的复合生物填料，但该填料由于在成型之初就已添加功能菌，长期保证功能菌的活性较为困难，运输上也极为不便。

国家发明公布号CN106830312A(一种磁铁吸附零价铁的厌氧复合生物填料)指出其采用醛化纤维或涤纶丝组合填料为基础，将两片组合填料之间安装1-5块磁铁，依靠磁铁吸附零价铁填料，形成结构松散的零价铁填料层，并与组合填料组成一种新型复合生物填料。但该填料由于磁铁的微酸腐蚀需定期人工观察更换补充新的磁铁，加大人工及药剂运行成本。

实用新型内容

为了解决现有技术问题，本实用新型的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种多孔缓释型生物填料，能承载更多的微生物，同时为微生物提供充足的营养物质，且结构稳定，不易板结堵塞，不需经常更换，在需要更换的时候会有显色指示剂提示，从而降低人工及药剂运行成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种多孔缓释型生物填料，包括多孔材料、显色剂和营养物质，所述多孔结构材料的材料为金属有机骨架材料(MOFs)或者共价有机骨架聚合物(COFs)，孔径为0.01nm-3nm，所述多孔材料的孔隙中附有用于指示营养物质耗尽的指示剂和营养物质，指示剂和营养物质通过粘结剂粘接在多孔材料的孔隙中。

本实用新型中的多孔缓释型生物填料以多孔结构材料作为基础，多孔结构材料以MOFs(MOFs制备工艺参见CN106512948A)为例，其具有大量的微孔和中孔，不含有大孔孔道，具有较大的比表面积，平均在1500m²/g，由于该材料的表面不规则，进而促进微生物挂膜，同时因其骨架中含有Al元素金属，以致于整个材料吸水能力较强。

本填料的制备过程为：