[發明專利]一種承載微生物的填料

有效

• 申請號: 201010582869.3
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102531149A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 賈永強;李偉;楊延紅;李立敏
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 任永利

發明領域

本發明涉及一種填料，更具體地，涉及一種用于承載微生物的填料。

背景技術

廢水處理領域中，常使用微生物來處理各種來源的廢水，例如城市廢水和工業廢水例如煤氣化工藝產生的廢水等。在用微生物來處理廢水的過程中，常使用填料以作為微生物的載體，微生物在這些填料上生長成生物膜，對流經填料的廢水進行生物處理，這種填料被稱為生物填料。

現有的生物填料種類繁多，例如定型固定式填料、懸掛式填料、懸浮式填料以及組合填料等。專利CN201473382公開了一種懸浮式生物填料，其包括空心塑料球、塊狀聚氨酯載體、塑料分隔架、配重物。其采用的聚氨酯是普通聚氨酯泡沫，因其硬度低容易積壓變形，故需要塑料分隔架來加以支撐，免得變形后掛膜面積降低。為了確保旋風性，還需要調整配重物的重量。該生物填料的缺點在于結構復雜，給加工制造帶來難度。

發明概述

本發明提供了一種用于承載微生物的填料，其包含：

至少一塊高硬聚氨酯泡沫，該泡沫具有孔，孔中含有活性炭顆粒；和

包絡住所述高硬聚氨酯泡沫的籠，該籠由聚合物制成。

附圖簡述

圖1是本發明的生物填料的示意性結構圖。

圖2是本發明的生物填料的籠的示意性結構圖。

發明詳述

本發明的生物填料包括兩部分：至少一塊高硬聚氨酯泡沫以及包絡住所述高硬聚氨酯泡沫的籠，其中所述高硬聚氨酯泡沫具有孔，孔中含有活性炭顆粒，所述籠由聚合物制成。

所述高硬聚氨酯泡沫具有孔，其中所述孔可以是源自所述高硬聚氨酯泡沫材料本身的孔或者另行打出的孔或者它們的組合。例如當該泡沫材料本身是多孔泡沫時，其內部原本就含有孔，這些孔來自泡沫制造過程中的發泡過程，可稱為原生孔；當該泡沫材料本身內部無孔或者原生孔極小時，可利用鉆孔設備另行在該泡沫材料上打出若干個孔，可稱為次生孔。以上述原生孔和/或次生孔來容納所述活性炭顆粒；當然，該泡沫材料可以既具有原生孔又具有次生孔。對次生孔的大小和形狀沒有限制。所述高硬聚氨酯泡沫的壓陷硬度按照GB/T10807-2006測定為40-140N，回彈率按照GB/T6670-1997測定大于75％，開孔率按照GB/T10799-89測定大于90％，原生孔的孔徑按照GB/T?12811-1991測定為0-25mm，比表面積按照GB/T19587-2004測定大于8000m²/m³。

所述高硬聚氨酯可以被加工成任何形狀，例如塊狀、球狀或不規則形狀。所述高硬聚氨酯泡沫的數量至少為一塊，優選為多于一塊。當使用多于一塊的高硬聚氨酯泡沫時，它們可以以任何方式填充在所述籠中，例如采用規整填充或無規則堆積的方式填充在所述籠中。

所述活性炭可以為任何類型的活性炭。該活性炭填充于高硬聚氨酯泡沫的孔中，對其填充量沒有特殊要求，本領域技術人員可根據需要調整該填充量。在優選的實施方案中，該活性炭還可負載有確保微生物存活和/或促進微生物生長的營養物質，例如葡萄糖、磷酸鹽及微量元素等。這些營養物質在廢水處理過程中能逐步釋放出來以確保微生物存活和/或供微生物生長使用。更優選地，這些營養物質是對微生物的存活來說必不可少和/或對微生物生長有促進作用但在所處理的廢水中又相對缺乏的那些營養物質，例如微量元素等。實踐中，本領域技術人員可以根據所使用的具體微生物和所處理的具體廢水來選自在活性炭中負載哪些營養物質。

所述籠由聚合物制成，所述聚合物選自聚烯烴或聚酯。其中所述聚烯烴選自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯、聚異戊二烯、聚苯乙烯或它們中至少兩種的共聚物，優選聚丙烯或聚乙烯。在一個實施方案中，所述籠的形狀為近似球形。對該籠的孔口尺寸沒有特殊要求，只要能確保該籠能包絡住所述高硬聚氨酯泡沫使其不從孔口處脫落即可。對籠的整體尺寸也沒有特殊要求。在一個實施方案中，該籠為球形，直徑為5-20cm。在一個實施方案中，該籠由兩個半球形籠通過結合裝置結合而成，所述結合裝置例如結合扣。

本發明的生物填料由于使用了高硬聚氨酯泡沫，高硬聚氨酯與普通聚氨酯相比，其硬度高，且孔隙率大，不像普通聚氨酯空隙那么致密，因此其作為生物載體有更好的技術效果。由于其硬度高，剛性大，積壓不容易變形，可以略去用來支撐它們的支架，解決了因積壓造成的掛膜面積損失。此外，當使用比表面積大于8000m²/m³的高硬聚氨酯泡沫時，由于其比表面積大于普通聚氨酯的比表面積，因此掛膜面積大，另外由于該高硬聚氨酯泡沫壓陷硬度高，掛膜后不容易變形，生物膜不易脫落。此外，當使用原生孔的孔徑比普通聚氨酯泡沫的孔徑大的高硬聚氨酯時，該高硬聚氨酯除了起到生物載體的作用外，還起到了對固體懸浮物質的過濾作用。另外所述高硬聚氨酯中裝填活性炭顆粒，可以對廢水中的有機物進行吸附，增加生物對有機物的處理時間，從而可以提高對廢水的處理效果，也可以減小生物反應池的體積，降低了廢水處理的成本。因此，整體來說，本發明的生物填料，能起到生物載體、過濾和吸附有機物的三重作用，在活性炭顆粒還可負載有營養物質，可起到維持和/或促進微生物存活和/或生長的作用。另外當該生物填料起過濾作用時，相對使用普通過濾介質(如：陶粒、沙粒、活性炭等)過濾，由于本發明的生物填料在填裝過程中在籠與籠之間會存在一些孔隙，所以不容易發生堵塞的問題。