公布日：2022.05.27
申請日：2022.01.28
分類號：B29B9/06(2006.01)I;B29B9/12(2006.01)I;B29C48/92(2019.01)I;C02F3/10(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I;B29K23/00(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體及其制備方法，涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域。其是以五種不同牌號的高密度聚乙烯作為原料，分別為高密度聚乙烯1號、高密度聚乙烯2號、高密度聚乙烯3號、高密度聚乙烯4號和高密度聚乙烯5號，通過混合、造粒、擠出成型步驟后，得到外形為圓柱體，內(nèi)部為多孔設(shè)計(jì)，內(nèi)外表面粗糙度等級為IT6～I(xiàn)T10的懸浮載體；經(jīng)過相關(guān)檢測發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明懸浮載體的浸潤速度可提高20～50％，流化的需氣量可降低5％～15％，掛膜速度可提高30％～60％，微生物的附著量可提高30～70％。本發(fā)明制備得到的懸浮載體具有壓縮回彈性高、使用壽命長、表面粗糙度高、易于掛膜流化和處理效率高等優(yōu)勢。
權(quán)利要求書
1.一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的制備方法，其特征在于：其是以五種不同牌號的高密度聚乙烯作為原料，分別為高密度聚乙烯1號、高密度聚乙烯2號、高密度聚乙烯3號、高密度聚乙烯4號和高密度聚乙烯5號，其原料質(zhì)量百分比依次為20％-40％：15-25％：20％-35％：5％-20％：5％-25％；所述的制備方法是首先將五種不同牌號的原料混合在一起，然后對其進(jìn)行造粒，之后經(jīng)擠出成型即得；在造粒步驟中控制螺桿擠出機(jī)的長徑比為30-40:1，在擠出成型中所需模具的流道壓縮比為3.5-4:1；所述的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的整體形狀為圓柱體多孔結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)外表面具有一定的粗糙度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的制備方法，其特征在于：所述的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的高度為4-120mm，外徑范圍為15-360mm，有效比表面積≥450㎡/m3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的制備方法，其特征在于：所述的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的內(nèi)外表面的粗糙度等級為IT6-IT10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的制備方法，其特征在于：所述的高密度聚乙烯1號選自牌號為5502HD的高密度聚乙烯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的制備方法，其特征在于：所述的高密度聚乙烯2號選自牌號為23050的高密度聚乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的制備方法，其特征在于：所述的高密度聚乙烯3號選自牌號為21926的高密度聚乙烯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的制備方法，其特征在于：所述的高密度聚乙烯4號選自牌號為21801的高密度聚乙烯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的制備方法，其特征在于：所述的高密度聚乙烯5號為牌號為21A43和牌號為168的高密度聚乙烯復(fù)配得到的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的制備方法制備得到的移動(dòng)床生物膜懸浮載體，其特征在于：其密度為0.93-0.98g/cm3。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的制備方法，通過該方法制備得到的懸浮載體，其表面粗糙度高，可以加快微生物在其內(nèi)部的附著生長，可提高掛膜速度，縮短系統(tǒng)的掛膜啟動(dòng)時(shí)間。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的制備方法，其是以五種不同牌號的高密度聚乙烯作為原料，分別為高密度聚乙烯1號、高密度聚乙烯2號、高密度聚乙烯3號、高密度聚乙烯4號和高密度聚乙烯5號，其原料質(zhì)量百分比依次為20％-40％：15-25％：20％-35％：5％-20％：5％-25％；
所述的制備方法是首先將五種不同牌號的原料混合在一起，然后對其進(jìn)行造粒，之后經(jīng)擠出成型即得；在造粒步驟中控制螺桿擠出機(jī)的長徑比為30-40:1，在擠出成型中所需模具的流道壓縮比為
3.5-4:1；
所述的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的整體形狀為圓柱體多孔結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)外表面具有一定的粗糙度。
上述技術(shù)方案帶來的直接有益技術(shù)效果為：
該移動(dòng)床生物膜懸浮載體在原料的選擇上，選用五種不同牌號高密度聚乙烯合理配比擠出成型，表面粗糙度均勻且高，而懸浮載體表面粗糙度是決定生物膜能否快速形成的主要條件，粗糙度越大，掛膜越快，一是因?yàn)榇植诙雀叩膽腋≥d體與光滑表面相比，粗糙的載體表面增加了微生物與載體的接觸面積；二是載體表面的粗糙部分可對已附著的微生物起到屏蔽保護(hù)，在掛膜初期免受或減輕水力學(xué)剪切的沖刷作用，從而利于懸浮載體在水中浸潤和流化，節(jié)省能耗，另一方面提高懸浮載體的比表面積，為微生物附著生長提供更大的有效比表面積，也有助于曝氣氣泡和污染物質(zhì)的傳輸、擴(kuò)散的作用，能有效提高水處理的效果。
作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，上述的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的高度為4-120mm，外徑范圍為15-360mm，有效比表面積≥450㎡/m3。
作為本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選方案，上述的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的內(nèi)外表面的粗糙度等級為IT6-IT10。
優(yōu)選的，上述的高密度聚乙烯1號選自牌號為5502HD的高密度聚乙烯。
優(yōu)選的，上述的高密度聚乙烯2號選自牌號為23050的高密度聚乙烯。
優(yōu)選的，上述的高密度聚乙烯3號選自牌號為21926的高密度聚乙烯。
優(yōu)選的，上述的高密度聚乙烯4號選自牌號為21801的高密度聚乙烯。
優(yōu)選的，上述的高密度聚乙烯5號為牌號為21A43和牌號為168的高密度聚乙烯復(fù)配得到的。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述的一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的制備方法制備得到的移動(dòng)床生物膜懸浮載體，其密度為0.93-0.98g/cm3。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明帶來了以下有益技術(shù)效果：
(1)本發(fā)明提出了一種污水處理用的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的制備方法，在原料的選擇上，本發(fā)明選用表面粗糙度高的優(yōu)質(zhì)高密度聚乙烯作為原料，懸浮載體無任何添加劑，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性破壞時(shí)間≥3000h，使用壽命長，使用壽命長達(dá)15年以上；
(2)本發(fā)明通過選用五種牌號的高密度聚乙烯的混合物作為原料，通過控制這五種牌號的高密度聚乙烯的比例，可以控制懸浮載體表面的粗糙度，不同粗糙度的載體表面可提高掛膜速度30-60％，縮短系統(tǒng)的掛膜啟動(dòng)時(shí)間約50％。
(3)本發(fā)明制備得到的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的表面粗糙度高且均勻，易于水中浸潤和流化，浸潤速度可提高20-50％，流化的需氣量可降低5-15％，節(jié)約能耗5％以上。
(4)本發(fā)明制備得到的移動(dòng)床生物膜懸浮載體的表面凹凸不平，利于提高掛膜速度30-60％，調(diào)試啟動(dòng)時(shí)間縮短近50％，還可進(jìn)一步提高懸浮載體的有效表面積，增加掛膜量30-70％，提高污水的處理效率。
綜上所述，本發(fā)明移動(dòng)床生物膜懸浮載體在制備中，無需對其進(jìn)行改性，也無需添加額外的添加劑，通過調(diào)整五種原料的配比即可得到不同粗糙度的懸浮載體，且掛膜速度快，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的快速啟動(dòng)。
（發(fā)明人：張晶晶;徐文賢;宋美芹;劉曙;李志偉;楊宇星;鄭志佳）
