[發(fā)明專利]曝氣生物濾池輕質(zhì)濾料及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110096679.5
• 申請(qǐng)日: 2011-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN102219296A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董文藝;譚海燕;劉文蘇;王珍珠;李宗偉;李繼;王宏杰;李婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): C02F3/10
• 分類號(hào): C02F3/10
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 44248
• 代理人: 胡吉科

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用作污水處理填料的濾料及其制備方法，尤其是一種用于曝氣生物濾池的濾料及其制備方法。

背景技術(shù)

曝氣生物濾池（BAF）是將生物接觸氧化法與給水過濾相結(jié)合的一種好樣生物膜法廢水處理工藝，屬于生物過濾技術(shù)，它主要是利用填料的攔截和填料上生物膜的生物降解雙重作用將污染物加以去除。

在曝氣生物濾池處理污水工藝中，目前用于制作濾料的主要材料有活性炭、石英砂、陶粒及沸石等無機(jī)硬性材料和聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PVC等有機(jī)硬性材料。

理想的曝氣生物濾池輕質(zhì)濾料一般應(yīng)當(dāng)具備比較大比表面積、粗糙的表面、較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)良的物理性能，以及較佳的生物親和性和穩(wěn)定性。陶粒濾料主要以粘土為主要原料，需要消耗大量的粘土資源，不利于生態(tài)平衡和資源的有效利用，并且使濾料的成本較高，反沖洗耗能大耗時(shí)長。而現(xiàn)有的高分子材料濾料存在掛膜速度、掛模量及膜與濾料的緊密度方面存在不足，COD及氨氮去除率有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于曝氣生物濾池的輕質(zhì)濾料，其具有比表面積大、親水性強(qiáng)、持水量高、納污量大、易反沖洗、反沖洗耗水量低、機(jī)械強(qiáng)度高、耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明還提供了制備這種輕質(zhì)濾料的方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種曝氣生物濾池輕質(zhì)濾料，所述濾料為球形或橢球形，其粒徑為2mm～8mm、表觀密度為0.04g/㎝³～0.15g/㎝³。其中表觀密度是指濾料在自然狀態(tài)下，單位體積的干質(zhì)量（含水量≤0.1%），體積是濾料實(shí)體積與濾料閉口孔隙體積之和，即不包括與外界連通的開口孔隙體積。

優(yōu)選的，所述濾料為有機(jī)高分子材料經(jīng)微孔發(fā)泡制成，所選用的有機(jī)高分子材料為疏水性材料，優(yōu)選硬質(zhì)塑料。

優(yōu)選的，所述有機(jī)高分子材料為聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯或者聚氯乙烯。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述濾料表面為粗糙表面。更優(yōu)的，所述濾料表面具有微小突起或者微小條紋，突起或條紋的高度為10～500微米。較佳的，所述微小突起或微小條紋均布于所述濾料表面。

本發(fā)明的曝氣生物濾池輕質(zhì)濾料的制備方法，包括如下步驟：將有機(jī)高分子材料經(jīng)微孔發(fā)泡并注塑成型球形或橢球形濾料，通過調(diào)節(jié)發(fā)泡倍率使所述濾料的表觀密度達(dá)到0.04g/㎝³～0.15g/㎝³。微孔發(fā)泡注塑工藝可采用現(xiàn)有的方法，如化學(xué)發(fā)泡工藝，發(fā)泡倍率可通過改變發(fā)泡劑的加入量、注塑溫度、注塑壓力、螺桿轉(zhuǎn)速和模具溫度來調(diào)節(jié)。有機(jī)高分子材料中還可加有抗氧化劑和紫外線吸收劑，以增強(qiáng)濾料的耐老化性能。

作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述制備方法中注塑所采用的模具模腔內(nèi)表面為粗糙面。更佳的，所述注塑所采用的模具模腔內(nèi)表面具有微小凹坑或微小凹槽，使得注塑成型的濾料表面具有微小突起或者微小條紋。

作為更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述制備方法還包括以下步驟：將注塑成型好的濾料置于紫外線下照射1～2小時(shí)。優(yōu)選的，所述紫外線波長為200nm～400nm、輻照溫度為60℃～75℃。

本發(fā)明的曝氣生物濾池輕質(zhì)濾料具有以下技術(shù)效果：

1、本發(fā)明的濾料在自然狀態(tài)下，濾料在水中處于漂浮狀態(tài)，在實(shí)際運(yùn)用于曝氣生物濾池時(shí)，濾料在上升水流與上層擋板的共同擠壓下，形成相對(duì)密實(shí)的濾料層，濾料之間的空隙大大減小，并且在濾池中不需要承托層的支持，減少了承托層的空間，有效地利用了濾池的空間，節(jié)省濾池建設(shè)成本；與使用其他濾料相比，提高了生活污水處理效果，減少了反沖洗水量和時(shí)間、反沖洗更加的快捷方便，并且使用該種濾料的出水水質(zhì)較好，在進(jìn)水平均濃度為260mg/L時(shí)，COD平均去除率為70-80%，出水平均濃度為42-50mg/L；NH₃-N平均去除率為70-80%，出水平均濃度為3-5mg/L，出水滿足污水排放GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

2、大量的試驗(yàn)證明，與現(xiàn)有的有機(jī)高分子濾料相比，在相同的濾層高度下，本發(fā)明濾料由于壓實(shí)狀態(tài)好、對(duì)微生物絮體的截留作用較強(qiáng)、硝化菌不易流失、氣水分布均勻而對(duì)COD和氨氮的處理能力更強(qiáng)。