[發明專利]一種用于污水處理的磁性生物載體及其制備方法

無效

• 申請號: 200810102918.1
• 申請日: 2008-03-28
• 公開（公告）號: CN101254976A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 王化軍;常雁紅;肖寶清;周子龍;劉曉磊;王珊
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C02F3/10
• 分類號: C02F3/10;C02F3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于環保領域，涉及用于懸浮生物膜法處理污水的一種磁性生物載體及其制備方法，具體來講是將該方法制備出的磁性生物載體投加到活性污泥法處理污水中的曝氣池里，從而提高了曝氣池內的生物濃度，提高污水處理效率，與此同時，磁性載體可以大部分回收，經脫膜后再次利用。

背景技術

目前，我國現有的污水處理廠有40％以上采用傳統的活性污泥法，傳統的活性污泥法存在占地面積大，處理時間長，單位面積處理效率不高等缺點。因此，在原有基礎上提高污水處理效率，縮短處理周期成為迫切需要解決的問題。

在曝氣池中添加載體有助于提高生物濃度，提高污水處理效率。目前，國內外采用的生物載體主要有：陶瓷、聚苯乙烯球、活性炭、無煙煤、細石英砂、黃沙、煙道灰、爐渣、塑料球等。它們存在循環回流能耗大、載體脫膜困難、操作管理復雜等缺點。焦炭末吸附性強，由于表面粗糙，掛膜容易，但是強度不夠，脫膜時容易破損而流失量很大。煙道灰作為生物載體除具有同焦炭末相似的性質外，還因為其粒徑小而質輕，更容易流失，需要經常補充。石英砂一般來說是好氧生物流化床技術處理廢水的較好載體，但因其表面光滑而不易掛膜。

研究表明，細小、質輕的載體顆粒雖然比粗大的載體顆粒具有更大的比表面積，在處理效率上更具優勢，但難于沉降，只能在夾帶速度以下操作才能保證不將粒子帶出，所以有較高的流失率，限制了設備操作能力；密度大的載體顆粒沉降快，但通常這類材料表面光滑，掛膜較慢。

采用磁性生物載體能夠有效的解決現階段污水處理載體所存在的問題。首先因為磁性生物載體表面粗糙，比表面積大，易掛膜，密度與污水相近，可以很好的和污水流態化，同樣能耗會降到很低；因為載體具有磁性，所以可以利用其磁性進行大部分的回收，脫膜后重新利用，提高循環利用效率；制備的成本也相對較低，經濟效益好。

與文獻1(磁性微生物固定載體以及生產這種載體的方法[P].中國專利：98103191)中所述的磁性微生物固定載體相比較，文獻1所述的磁性微生物固定載體中高分子材料為聚丙烯酰胺，整個制備過程復雜，載體的顆粒粒徑為2～5mm；而采用本發明所述的方法制備的磁性生物載體中高分子材料取材廣泛，整個制備過程簡潔有效利用工業化生產，載體的顆粒粒徑為0.043～0.315mm，具有較大的比較面積，使的載體在污水污水處理中起到更好的效果。文獻2(廢水處理生物流化床中載體選擇的研究進展.青海環境)中所述了現在常規的生物載體，其中常規的載體如砂粒、無煙煤、焦炭、石英砂、陶粒、沸石和活性炭等，粒徑一般在0.6～1.0mm之間，但比重較大，不易于流化。

發明內容

本發明的目的在于克服已有生物載體在廢水處理中循環回流能耗大、載體脫膜困難、操作管理復雜等缺點，從而提供一種具有磁響應性能、大比表面積，易掛膜，密度與污水相近的磁性生物載體。本發明以包覆了高分子聚合物的磁性顆粒為載體，投加到曝氣池，不僅提高了池中的生物濃度，與普通生物曝氣池相比，提高了COD去除率，而且磁性載體可通過磁選機回收，實現載體的循環使用。

本發明的另一目的在于提供一種用于污水處理的磁性生物載體的制備方法。

一種用于處理污水的磁性生物載體包括：磁性顆粒、高分子聚合物，其組分如下：

磁性顆粒?????????????7～21wt％；

高分子聚合物?????????79～93wt％；

所述的磁性顆粒為含鐵的磁性物質的其中一種或者一種以上的混合物；

所述的高分子聚合物包括高分子樹脂的其中一種或者一種以上的混合物。

所述的含鐵的磁性物質包括四氧化三鐵、金屬鐵粉、磁鐵礦。

所述的高分子樹脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、粉狀橡膠。

一種用于處理污水的磁性生物載體的制備方法，包括如下步驟：

1)將粒徑在0.01～0.05mm的磁性顆粒在80～120℃干燥后，常溫密閉保存；

2)將的密度為0.9～1.3g/cm³的高分子聚合物顆粒洗滌后烘干；

3)將步驟1)得到的磁性顆粒和步驟2)得到的高分子聚合物顆粒，按一定比例，經過攪拌器充分混合后，投加到擠出機中，在擠出機的作用下，經過熔融使磁性顆粒與高分子聚合物顆粒充分混合，擠出、切斷，形成含有磁性顆粒的高分子聚合物微粒。

4)將步驟3)得到的高分子聚合物研磨、過篩得到粒徑為0.043～0.315mm的磁性載體，得到了用于處理污水的磁性生物載體。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：