申請日2015.05.15
公開(公告)日2015.09.09
IPC分類號C02F3/10
摘要
本發(fā)明提供了一種用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體，所用基礎(chǔ)料為高密度聚乙烯，營養(yǎng)功能料為淀粉、三氧化二鐵、焦炭、礦渣粉，輔料為滑石粉。本發(fā)明所提供的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體密度在0.93～1.05g/cm3;表面粗糙、比表面積大、抗沖擊性強，在水中能防止載體外表面附著的微生物膜因載體間摩擦而脫落;掛膜后載體表面的脫氫酶活性和生物量是高密度聚乙烯直接制得載體的2倍以上;含有生物酶的增強性成分，促進生物酶的催化作用，生物活性高，新陳代謝快，能顯著提高水中污染物的分解能力;含有抗紫外線成分，使用壽命30年以上，無需更換和維護。
權(quán)利要求書
1.一種用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體，其特征在于：密度為0.93～1.05g/cm3、抗沖擊 強度為63～81KJ/m2、拉伸強度為24～34MPa;由如下重量百分比的組分組成：高密度聚乙烯 90.0～95.0%、淀粉1.0～9.0%、滑石粉0.2～1.0%、三氧化二鐵0.0～3.0%、焦炭0.0～3.0%、 礦渣粉0.0～3.0%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體，其特征在于：高密度聚乙烯 90.0～95.0%、淀粉4.0～9.0%、滑石粉0.2～1.0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體，其特征在于：高密度聚乙烯 90.0～95.0%、淀粉1.0～3.0%、滑石粉0.2～1.0%、三氧化二鐵0.5～3.0%、焦炭0.5～3.0%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體，其特征在于：高密度聚乙烯 90.0～95.0%、淀粉2.0～4.0%、滑石粉0.2～1.0%、三氧化二鐵0.5～2.0%、焦炭0.5～2.0%、 礦渣粉1.0～3.0%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體，其特征在于：密度為0.96～ 0.98g/cm3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體，其特征在于：抗沖擊強度為 70～75KJ/m2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體，其特征在于：拉伸強度為29～ 32MPa。
說明書
一種用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于廢水處理的生物載體，特別涉及一種用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載 體。
背景技術(shù)
生物膜移動床法因其具有運行穩(wěn)定、抗高負(fù)荷沖擊、經(jīng)濟節(jié)能等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用在污水 處理工藝中。而生物膜移動床法的核心技術(shù)是生物膜載體，生物膜載體的特性決定了移動床 生物膜法處理工藝的效率。但是，目前生產(chǎn)的生物膜載體大多采用聚乙烯、聚丙烯等高分子 樹脂材料直接制成，因此，所生產(chǎn)的生物載體生物親和性差、不易掛膜、載體外表面生物膜 易脫落、氨氮的去除率低。
高密度聚乙烯具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性， 機械強度好。最近，公開號為CN1762851A、CN101066800A及公布號為CN102887591A的專利 公開了用高密度聚乙烯材料為基礎(chǔ)料，添加改性功能料制備生物載體，所制得的生物載體雖 然具有粗糙度和比表面積大、使用壽命長等優(yōu)點，但也存在著生物載體掛膜所需時間長、載 體外表面不易掛膜等不足。
本發(fā)明的目的是提供一種具有表面生物親和性、抗沖擊強度和拉伸強度高、載體外表面 生物膜不易脫落、掛膜所需時間短、脫氫酶活性和生物量大，同時能提高市政污水、工業(yè)廢 水和水產(chǎn)養(yǎng)殖水中污染物去除率的表面改性的營養(yǎng)型生物載體。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體密度為0.93～1.05g/cm3、抗沖擊強度為63～ 81KJ/m2、拉伸強度為24～34MPa;由如下重量百分比的組分組成：高密度聚乙烯90.0～95.0%、 淀粉1.0～9.0%、滑石粉0.2～1.0%、三氧化二鐵0.0～3.0%、焦炭0.0～3.0%、礦渣粉0.0～ 3.0%。
該用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體各組分及重量百分比可以是：高密度聚乙烯為90～ 95%、淀粉為4～9%、滑石粉為0.2～1%。
該用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體各組分及重量百分比可以是：高密度聚乙烯為90～ 95%、淀粉為1～3%、三氧化二鐵為0.5～3%、焦炭為0.5～3%、滑石粉為0.2～1%。
該用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體各組分及重量百分比可以是：高密度聚乙烯為90～ 95%、淀粉為2～4%、三氧化二鐵為0.5～2%、焦炭為0.5～2%、礦渣粉為1～3%、滑石粉為 0.2～1%。
本發(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體的制備方法為：
①按照上述重量百分比稱取基礎(chǔ)料、輔料和營養(yǎng)功能料，將其進行均勻混合。
�、趯D出機升溫，機身溫度達到135℃，機頭溫度達到130℃。
�、蹖⒒旌虾蟮幕A(chǔ)料、輔料和營養(yǎng)功能料送入擠出機筒內(nèi)，隨著擠出機螺桿的轉(zhuǎn)動原料 被強制推向機頭方向。
�、軓臋C頭模具口擠出具有一定形狀的產(chǎn)品，經(jīng)定徑、冷卻定塑、切割定型即可得到灰黑 色、黑色、白色內(nèi)部有支撐架的圓柱體，最好柱面的橫截面積為齒形。
本發(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體的密度為0.93～1.05g/cm3，優(yōu)選的密度為 0.96～0.98g/cm3。
本發(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體的抗沖擊強度為63～81KJ/m2，優(yōu)選的抗沖 擊強度為70～75KJ/m2。
本發(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體的拉伸強度為24～34MPa，優(yōu)選的拉伸強 度為29～32MPa。
本發(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體投加到市政污水好氧生物處理系統(tǒng)中，掛 膜所需時間為5～8天。
本發(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體投加到市政污水好氧生物處理系統(tǒng)中，其 中BOD容積負(fù)荷1.5kg/m3*d、COD容積負(fù)荷3kg/m3*d、氨氮容積負(fù)荷0.3kg/m3*d、總氮容積 負(fù)荷0.8kg/m3*d、總磷容積負(fù)荷0.12kg/m3*d的負(fù)荷下，BOD去除率為95～97%、COD去除率 為90～93%、氨氮去除率為99%以上、總氮去除率為85～87%、總磷去除率為80～85%;該用 于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體表面的脫氫酶活性和生物量是高密度聚乙烯直接制得生物載體 的2倍以上。
本發(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體投加到水產(chǎn)養(yǎng)殖水好氧生物處理系統(tǒng)中， 其中進水COD容積負(fù)荷0.05kg/m3*d，氨氮容積負(fù)荷0.005kg/m3*d的條件下，COD的去除率為 70～80%，氨氮的去除率為98%以上。
本發(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體投加到工業(yè)廢水好氧生物處理系統(tǒng)中，其 中進水COD容積負(fù)荷2.5kg/m3*d，苯酚容積負(fù)荷1.0kg/m3*d的條件下，苯酚的去除率為99% 以上，COD的去除率為97%以上。
本發(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體投入敞口反應(yīng)器內(nèi)，打開曝氣泵，對容器 進行曝氣，溶解氧控制在2～5mg/L之間，水溫20℃，維持10min，均勻投加12g氯化銨固體 粉末，混合均勻后開始計時;分別在0min、15min、30min、60min、75min、90min、105min、 120min取樣測定氨氮濃度。根據(jù)測定結(jié)果繪制氨氮消耗量與時間變化曲線，曲線斜率絕對值 與生物載體表面積的比值即為生物載體的硝化速率，硝化速率為0.45～0.85gNH3-N/m2·d。
本發(fā)明的效果在于：
�、俦景l(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體含有微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)和生 物親和物質(zhì)，掛膜所需時間短，掛膜后載體表面的脫氫酶活性和生物量是普通載體的 2倍以上，提高污染物的處理效果，更適用于難降解的污染物生物處理。
�、诒景l(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體含有生物酶的增強性成分，促進生物酶 的催化作用，附著的生物活性高，新陳代謝快，能顯著提高水中污染物的分解能力。
�、郾景l(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體表面粗糙、比表面積大、抗沖擊性強， 在水中能防止載體外表面附著的微生物膜因載體間摩擦而脫落。
④本發(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體的密度在0.93～1.05g/cm3，掛膜后在 水中輕微的攪動就可以均勻流化，大大降低了能耗。
⑤本發(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體在高容積負(fù)荷下，具有高效的除磷脫氮 功能。
⑥本發(fā)明所述的用于廢水處理的營養(yǎng)型生物載體含有抗紫外線成分，使用壽命30年以 上，無需更換和維護。
