申請日2014.09.02

　　公開(公告)日2014.12.17

　　IPC分類號C02F3/00

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種流化床污水處理系統(tǒng)用的床料載體顆粒及其制備方法，所述床料載體顆粒由惰性填料與塑料混合，然后加熱至塑料熔融溫度，將混合物混合均勻后，再經(jīng)過拉絲、造粒過程制備成圓柱狀或球狀顆粒，所述載體顆粒密度為1.05～1.30X103kg/m3，顆粒當量直徑為0.3mm～1.0mm。本發(fā)明制造成本低、流化特性好、性能穩(wěn)定;顆粒掛膜特性好，總氮的去除率達到85%，總磷的除率達到89.5%，總COD的平均去除率達到84%，氨氮的去除率達到88%。在流化床中運行時，系統(tǒng)能耗較小，有利于系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種流化床污水處理系統(tǒng)用的床料載體顆粒，其特征在于，由質(zhì)量比為0.05～0.25: 0.75～0.95的惰性填料與塑料混合制備而成，所述載體顆粒密度為1.05～1.30X103kg/m3， 顆粒當量直徑為0.3mm～1.0mm。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床污水處理系統(tǒng)用的床料載體顆粒，其特征在于，所述惰性 材料為石灰石或石英砂粉末或橄欖石;所述塑料為聚乙烯或聚丙烯或聚碳酸酯或回收混 合塑料。

　　3.一種流化床污水處理系統(tǒng)用的床料載體顆粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 將質(zhì)量比為0.05～0.25:0.75～0.95的惰性填料與塑料混合，然后加熱至塑料熔融溫度，將 混合物混合均勻后，再經(jīng)過拉絲、造粒過程制備成圓柱狀或球狀顆粒。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流化床污水處理系統(tǒng)用的床料載體顆粒的制備方法，其特征在于， 所述惰性材料為石灰石或石英砂粉末或其混合物;所述塑料為聚乙烯或聚丙烯或聚碳酸 酯或回收混合塑料。

　　5.如權(quán)利要求1所述的流化床污水處理系統(tǒng)用的床料載體顆粒的應用，其特征在于，在載 體顆粒投入污水流化床前，先用質(zhì)量分數(shù)為0.05～0.1%的廢鐵粉水浸泡24～36小時，浸泡 過程中不斷攪拌使含有鐵粉的懸濁液與載體顆粒均勻混合。

　　說明書

　　一種流化床污水處理系統(tǒng)用的床料載體顆粒及其制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種流化床污水處理系統(tǒng)用的床料載體顆粒及其制 備方法。

　　背景技術(shù)：

　　《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》(國發(fā)〔2011〕26號)推進城鎮(zhèn)污水處理設施及 配套管網(wǎng)建設，改造提升現(xiàn)有設施，強化脫氮除磷。到2015年，基本實現(xiàn)所有縣和重點建制 鎮(zhèn)具備污水處理能力，全國新增污水日處理能力4200萬噸，新建配套管網(wǎng)約16萬公里，城 市污水處理率達到85%，形成化學需氧量和氨氮削減能力280萬噸、30萬噸。繼續(xù)推進節(jié)能 減排科技專項行動，組織高效節(jié)能、廢物資源化以及小型分散污水處理、農(nóng)業(yè)面源污染治理 等共性、關(guān)鍵和前沿技術(shù)攻關(guān)。

　　由于廢水中可能含有能致病的微生物、能促進水生植物生長的營養(yǎng)物質(zhì)以及可能致病的 其它有毒化合物，為了保護人類的健康，廢水在重新利用或直接排入環(huán)境之前必須經(jīng)過適當 的處理。廢水處理通常包括一級處理(物理處理)、二級處理(生化處理)和三級處理(深 度處理)。由于幾乎所有的廢水中都含有可生物降解的成分，因此，采用生物降解法去除廢 水中的各種營養(yǎng)成分(BNR)就成為廣泛采用的廢水處理工藝過程，其不僅可以去除廢水中 的有機污染物，而且還可以有效去除廢水中的氮和磷。

　　生物流化床處理污水的研究和應用始于20世紀70年代的美國環(huán)保署。日本在80年代初 開展大量的生物流化床研究工作，有代表性是栗田公司和三菱公司。

　　國內(nèi)對生物流化床的研究起步較晚，1978年蘭州石化公司研究院環(huán)保所開始純氧曝氣生 物流化床處理石油化工廢水的研究工作。國內(nèi)主要研究的是空氣曝氣流化床，1980年成都市 政設計院、北京環(huán)保所、哈爾濱工業(yè)大學、武漢給排水設計院等開展的城市生活污水的以兼 氣床為主的流化床工藝研究，1984年撫順石油研究所采用射流曝氣三相床處理煉油廢水。主 要研究側(cè)重于探索操作方式、載體特性、充氧方法、生物膜控制和更新，在此基礎(chǔ)上推薦設 計參數(shù)。

　　中國專利CN 200810138313.8涉及一種污泥陶粒在污水處理中的應用,其特征是作為污水 處理填料用于生物濾池或流化床生物反應器。污泥陶粒應用于污水處理拓寬了污泥資源化技 術(shù)領(lǐng)域,具有廣闊的推廣應用價值和“以廢治廢”的環(huán)境效應,因此該發(fā)明實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和環(huán) 境效益的雙重功效。中國專利CN 201310563674.8公開了一種用于污水處理的固定床微生物 載體，包含載體本體;所述載體本體是由圓柱形線材編制而成的網(wǎng)狀圓柱體;所述每根圓柱 形線材的外表面均布有毛刺;本發(fā)明所述的用于污水處理的固定床微生物載體能夠為微生物 提供了良好的附著生長環(huán)境，且能保證微生物可以承受較大的水利沖擊負荷，為微生物提供 了良好的附著生長環(huán)境，并可以該載體為基礎(chǔ)進行脫氮處理，且處理效果好。中國專利CN 201310600117.9涉及一種生物填料，具體是涉及一種用于污水處理的生物活性填料，屬于污 水處理技術(shù)領(lǐng)域。包括玄武巖顆粒、炭蘚泥。所述的玄武巖顆粒、炭蘚泥組分按重量比為1： 1。該填料在原有顆粒性填料的基礎(chǔ)上，選用炭蘚泥作為底料，使被處理的附著物經(jīng)過表面吸 附與底層附著，實現(xiàn)更好、更有效的去污能力。中國專利CN 200910099516.5公開了一種用 于污水生物流化床處理工藝的磁性載體的制備方法。包括如下步驟:1)將磁粉加入反應釜,在攪 拌轉(zhuǎn)速為40～100R/MIN下,依次加入無機酸、有機酸,加熱升溫至65～80℃,反應1.5～2小時;2) 將反應物轉(zhuǎn)移至干燥箱,于80～100℃下烘干0.5～1小時,干化冷卻后經(jīng)研磨式粉碎機粉碎,并 用100目篩網(wǎng)篩分后得到顆粒磁性載體。中國專利CN 201110113702.7涉及一種用于生物流 化床廢水處理的高密度多孔載體及其制備方法。由粉煤灰、粘土、煤矸石、造孔劑、粘結(jié)劑、 水按質(zhì)量百分比配制而成,通過混合、壓片成型、干燥、煅燒、研磨粉碎后,經(jīng)無機酸或堿擴孔、 烘干、在20～35%濃度的擬胞外聚多糖水溶液中浸漬、陰干制得。

　　利用塑料及惰性材料制備復合型流化床處理污水用床料載體目前沒有文獻報道。

　　發(fā)明內(nèi)容：

　　本發(fā)明的目的是提供一種制造成本低、流化特性好、性能穩(wěn)定的流化床污水處理系統(tǒng)用 床料載體顆粒。

　　本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：

　　一種流化床污水處理系統(tǒng)用的床料載體顆粒，由質(zhì)量比為0.05～0.25:0.75～0.95的惰性填 料與塑料混合制備而成，所述載體顆粒密度為1.05～1.30X103kg/m3，顆粒當量直徑為 0.3mm～1.0mm。

　　其制備方法包括以下步驟：將質(zhì)量比為0.05～0.25:0.75～0.95的惰性填料與塑料混合，然 后加熱至塑料熔融溫度，將混合物混合均勻后，再經(jīng)過拉絲、造粒過程制備成圓柱狀或球狀 顆粒。

　　所述的惰性填料優(yōu)選為石灰石或石英砂粉末或橄欖石等。

　　所述塑料優(yōu)選為聚乙烯或聚丙烯或聚碳酸酯或回收混合塑料。

　　所述的流化床污水處理系統(tǒng)用的床料載體顆粒的應用，在載體顆粒投入污水流化床前， 先用質(zhì)量分數(shù)為0.05～0.1%的廢鐵粉水浸泡24～36小時，浸泡過程中不斷攪拌使含有鐵粉的 懸濁液與載體顆粒均勻混合。經(jīng)過處理以后的顆粒表面附著有少量鐵銹，有利于顆粒的初始 掛膜。

　　本發(fā)明的載體顆粒密度為1.05～1.30X103kg/m3，顆粒當量直徑為0.3mm～1.0mm，如圖1 和2所示，載體顆粒在污水的流化速度可以控制在5mm/s左右，顆粒帶出速度在20mm/s左 右。在保證合適的回流比的條件下，有利于減少系統(tǒng)整體的運行能耗。同時帶出速度約為正 常流化速度的4倍左右，有較為充裕的操作空間，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

　　1、本發(fā)明顆粒制造成本低、流化特性好、性能穩(wěn)定;

　　2、顆粒在流化床中運行時，系統(tǒng)能耗較小，有利于系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

　　3、顆粒掛膜特性好，對污水的處理效果好，總氮的去除率達到85%，總磷的除率達到 89.5%，總COD的平均去除率達到84%，氨氮的去除率達到88%。