[发明专利]一种含有固载微生物填料的污水处理装置

权利要求书

1.一种含有固载微生物填料的污水处理装置，包括湿地池体，湿地池体的一侧设置有布水渠及阀门井，湿地池体的另一侧设置有出水渠，出水渠靠近湿地池体的侧壁顶部设置有出水口；其特征在于：湿地池体内从下至上依次铺设有防渗层、支撑层、填料层、滤网层，支撑层内沿横向铺设布水管，布水管的入水端穿过阀门井并伸入布水渠，所述布水管位于阀门井内的管部安装有控制阀，布水管位于支撑层内的管部均匀间隔设置有布水孔，滤网层上均匀间隔放置有若干种植篮；所述种植篮包括组成内、外双层结构的内篮体及外篮体，所述内篮体的外壁与外篮体的内壁之间有间距，且内篮体的上端口低于外篮体的上端口，内篮体的上端与外篮体之间沿圆周方向均匀间隔设置有连接条，所述内篮体与外篮体之间放置有填料颗粒，内篮体内填充有种植基质；

所述填料层及填料颗粒均采用泡沫状固载微生物填料，所述泡沫状固载微生物填料是以复合聚氨酯泡沫为载体固定白腐菌，所述复合聚氨酯泡沫由以下重量份数的原料制成：聚醚多元醇100份、异氰酸酯115~125份、匀泡剂0.25~1份、催化剂0.2~0.4份、发泡剂3~5份、扩链剂0.5~1份、混合助料8~10份；其中，所述混合助料由生物质炭及螯合吸附剂按照质量比1﹕(3~6)混合而成；

所述螯合吸附剂采用以下步骤制备：将蒙脱土分散于乙醇的水溶液中，再加入γ-氨丙基三甲氧基硅烷，于50~70℃搅拌4~6 h，然后固液分离，取固体用乙醇抽提洗涤、真空干燥、研磨，得到硅烷化蒙脱土；将硅烷化蒙脱土分散于2~4 wt%乙二酸的水溶液中，再加入酪氨酸，于50~70℃震荡12~20 h，滴加乙二胺水溶液调节溶液呈中性后，继续震荡3~4 h，然后固液分离，取固体水洗、真空干燥，得到螯合吸附剂；其中，蒙脱土、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、酪氨酸的用量比为10﹕(4~5)﹕(3~4)。

2.根据权利要求1所述含有固载微生物填料的污水处理装置，其特征在于：滤网层上还铺设有导排层，导排层的上表面不高于内篮体的上端口，所述导排层采用粒径大于1 mm的粗砂铺设而成，用于填充种植篮之间的空隙；所述支撑层采用卵石铺设而成；所述种植基质采用砂壤土，内篮体内种植有水生植物。

3.根据权利要求1所述含有固载微生物填料的污水处理装置，其特征在于：所述生物质炭采用以下步骤制备：将农作物秸秆和/或果壳经洗涤、风干、粉碎后，在无氧条件下，以5~10℃/min的速率升温至450~550℃后，恒温炭化50~80 min，冷却至常温，研磨、过筛，然后置于含有0.03~0.06 mol/L氯化钾和0.2~0.3 mol/L氯化镁的水溶液中，震荡浸泡15~25 h后，固液分离，取固体于85~105℃烘干，得到生物质炭。

4.根据权利要求1所述含有固载微生物填料的污水处理装置，其特征在于：所述聚醚多元醇采用端胺基聚醚、二羟基聚醚及三羟基聚醚中的一种或两种以上；其中，所述端胺基聚醚分子量为200~1000，胺值大于100 mg KOH/g；二羟基聚醚及三羟基聚醚的分子量为1500~3500，羟值为15~60 mg KOH/g。

5.根据权利要求1所述含有固载微生物填料的污水处理装置，其特征在于：所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯和/或二苯甲烷二异氰酸酯；所述匀泡剂为甲基硅油；所述催化剂为三亚乙基二胺；所述发泡剂为去离子水；所述扩链剂为三乙醇胺。

6.根据权利要求1所述含有固载微生物填料的污水处理装置，其特征在于：所述螯合吸附剂的制备步骤中所述乙醇的水溶液中乙醇的体积分数为85~95%。

7.根据权利要求6所述含有固载微生物填料的污水处理装置，其特征在于：乙醇的水溶液中蒙脱土的加入量为20~30 g/L；乙二酸的水溶液中硅烷化蒙脱土的加入量为28~45 g/L。