申請日2015.05.15

　　公開(公告)日2015.08.26

　　IPC分類號C02F3/02

　　摘要

　　本發(fā)明提出了一種用于廢水處理的親水型生物載體，所用基礎(chǔ)料為高密度聚乙烯，親水功能料為三氧化二鐵、焦炭、礦渣粉或聚乙烯醇，輔料為滑石粉。本發(fā)明所提供的用于廢水處理的親水型生物載體密度在0.93～1.05g/cm3;表面粗糙、比表面積大、掛膜所需時(shí)間短、抗沖擊性強(qiáng)，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;該生物載體含有親水功能料，降低了污水和載體的接觸角，提高了載體的親水性，使微生物更容易附著在載體上;該生物載體含有生物酶的增強(qiáng)性成分，促進(jìn)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;該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(hù)。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種用于廢水處理的親水型生物載體，其特征在于：該用于廢水處理的親水型生物載 體是由如下重量百分比的組分組成，其中基礎(chǔ)料：高密度聚乙烯為90～95%;輔料：滑石粉 為0.2～1%;親水功能料：礦渣粉或聚乙烯醇為2～6%、三氧化二鐵為0.5～3%、焦炭為0.5～ 3%。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于廢水處理的親水型生物載體，其特征在于：該用于廢水處 理的親水型生物載體的密度為0.93～1.05g/cm3。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于廢水處理的親水型生物載體，其特征在于：該用于廢水處 理的親水型生物載體的抗沖擊強(qiáng)度為69～77KJ/m2。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于廢水處理的親水型生物載體，其特征在于：該用于廢水處 理的親水型生物載體的拉伸強(qiáng)度為26～31MPa。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于廢水處理的親水型生物載體，其特征在于：該用于廢水處 理的親水型生物載體的接觸角為69～80°。

　　說明書

　　一種用于廢水處理的親水型生物載體

　　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親水型生物載 體。

　　背景技術(shù)

　　生物膜移動(dòng)床法因其具有運(yùn)行穩(wěn)定、抗高負(fù)荷沖擊、經(jīng)濟(jì)節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在污水 處理工藝中。而生物膜移動(dòng)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(dòng)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、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，還具有較高剛性和韌性，機(jī) 械強(qiáng)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(diǎn)，但也存在著生物載體掛膜所需時(shí)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(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度高、載體外表面 生物膜不易脫落、掛膜所需時(shí)間短，同時(shí)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親水型生物載體。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的用于廢水處理的親水型生物載體是由如下重量百分比的原料組成，其中基礎(chǔ)料： 高密度聚乙烯為90～95%;輔料：滑石粉為0.2～1%;親水功能料：礦渣粉或聚乙烯醇為2～ 6%、三氧化二鐵為0.5～3%、焦炭為0.5～3%;

　　本發(fā)明所述的用于廢水處理的親水型生物載體的制備方法為：

　�、侔凑丈鲜鲋亓堪俜直确Q取原料，將其進(jìn)行均勻混合。

　�、趯�擠出機(jī)升溫，機(jī)身溫度達(dá)到135℃，機(jī)頭溫度達(dá)到130℃。

　　③將混合后的原料送入擠出機(jī)筒內(nèi)，隨著擠出機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)原料被強(qiáng)制推向機(jī)頭方向。

　�、軓臋C(jī)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 色內(nèi)部為十字支撐架的圓柱體，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親水型生物載體的密度為0.93～1.05g/cm3，優(yōu)選的密度為 0.97g/cm3;抗沖擊強(qiáng)度為69～77KJ/m2，優(yōu)選的抗沖擊強(qiáng)度為73KJ/m2;拉伸強(qiáng)度為26～ 31MPa，優(yōu)選的拉伸強(qiáng)度為28MPa;

　　本發(fā)明所述的用于廢水處理的親水型生物載體的接觸角為69～80°。

　　本發(fā)明所述的用于廢水處理的親水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(shí)間為9～12天。

　　本發(fā)明所述的用于廢水處理的親水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的條件下，親水型生物載體外表面生物膜的厚 度為10～40μm，內(nèi)表面膜的厚度為200～400μm;BOD去除率為95～97%、COD去除率為90～ 95%、氨氮去除率為99%以上、總氮去除率為80～87%、總磷去除率為80～89%。

　　本發(fā)明所述的用于廢水處理的親水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(jìn)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 60～80%，氨氮的去除率為98%以上。

　　本發(fā)明所述的用于廢水處理的親水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(jìn)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96%以上。

　　本發(fā)明所述的用于廢水處理的親水型生物載體投入敞口反應(yīng)器內(nèi)，打開曝氣泵，對容器 進(jìn)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(jì)時(shí);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(shí)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0.4～0.8gNH3-N/m2·d。

　　本發(fā)明的效果在于：

　　①本發(fā)明所述的用于廢水處理的親水型生物載體含有親水功能料，降低了污水和載體的 接觸角，提高了載體的親水性，使微生物更容易附著在載體上。

　�、诒景l(fā)明所述的用于廢水處理的親水型生物載體含有生物酶的增強(qiáng)性成分，促進(jìn)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親水型生物載體比表面積大、吸附性極強(qiáng)，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。

　�、鼙景l(fā)明所述的用于廢水處理的親水型生物載體的密度在0.93～1.05g/cm3，掛膜后生 物載體在水中輕微的攪動(dòng)就可以均勻流化，大大降低了能耗。

　�、荼景l(fā)明所述的用于廢水處理的親水型生物載體掛膜所需時(shí)間短，提高了廢水處理效 率。

　�、薇景l(fā)明所述的用于廢水處理的親水型生物載體在高容積負(fù)荷下，具有高效的除磷脫氮 功能。

　�、弑景l(fā)明所述的用于廢水處理的親水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(hù)。