[發明專利]一種用于處理難降解廢水的生物填料制作方法

無效

• 申請號: 201310011829.7
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103058357A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 王文標;王浩;張中楨;毛勇先;肖霄
• 申請（專利權）人: 上海泓濟環保設備技術有限公司
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 陳龍梅

技術領域

本發明涉及一種用于處理難降解廢水的生物填料制作方法，具體是一種用于處理難降解廢水的掛膜量大的生物填料制作方法，屬于廢水處理技術領域。

背景技術

在難降解廢水生物處理裝置中，微生物的增殖速度及馴化速度都較慢。為了向微生物提供大量可供棲息的表面積和有利的環境，使生物反應池內的微生物量迅速增加，水處理工藝一般采用向生物反應池中投加生物填料（微生物載體）的方式來實現。投加生物填料后可以改變生物反應系統內的微生物種類、生物鏈、微生物存在方式及基質的分配與傳質方式，并且可以成倍提高生物反應池耐沖擊負荷能力，提升凈化效率，使出水水質更好。

目前市場上所用的生物填料大多為塑料注塑件或由化纖紗線編制成的掛件，這些填料雖然能表面掛膜（附著微生物），但由于材料自身缺乏與微生物結合的親合性，因此這些填料的掛膜速度及承受的微生物（掛膜）的量有限，并且在處理難降解廢水時，微生物不能夠有效被截留在生物反應池內，廢水分離過程微生物被帶出生物反應池，使生物反應池內微生物增殖速度低于流失速度，使難降解廢水處理過程中不能實現微生物的快速、有效富集，影響了生物反應池的處理能力。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于處理難降解廢水的生物填料的制作方法，該生物填料掛膜量大，可以提高生物反應池耐沖擊負荷能力，提升凈化效率，使出水水質更好。

為了達到上述目的，本發明長期對生物填料和微生物的研究發現，制作成為生物填料的材料自身如果缺乏與微生物結合的親合性，那么生物填料表面附著的微生物量就不能夠有效截留在生物反應池內。經過無數次的實驗，本發明采用成纖高聚物為主體，添加生物高分子化合物超細顆粒，混和紡絲成纖，并以非織造（紡粘或熔噴法）形式制成無紡布，即為用于處理難降解廢水的生物填料。具體工藝是：

先將成纖高聚物熔融，再將生物高分子化合物超細顆粒加入熔融后的成纖高聚物中，生物高分子化合物超細顆粒的添加量為成纖高聚物重量的0.3%-0.5%；混和得到紡絲熔體；然后，紡絲熔體通過噴絲孔擠出，形成熔體細流；熔體細流冷卻固化，形成初生纖維；初生纖維經冷卻拉伸成網得到紡粘法無紡布，即為填料預制品，最后，將填料預制品在150-160℃熱軋或針刺或水刺工藝定型，即為用于處理難降解廢水的生物填料；紡粘法無紡布重量為50-800克/平方米。

或將生物高分子材料γ-聚谷氨酸鈣以0.3%-0.5%添加量與成纖高聚物聚丙烯混合得到熔融的高聚混合物，然后通過熔噴模頭組合件將熔融的高聚混合物擠壓成熔體細流，經拉伸冷卻后通過滾筒式或平網式接收裝置成網自粘，得到熔噴法無紡布，即為用于處理難降解廢水的生物填料；熔噴法無紡布重量為50-200克/平方米。

上述成纖高聚物為聚丙烯，該聚丙烯的熔融指數為32～38g/10min；

上述生物高分子超細顆粒為γ-聚谷氨酸鈣,其重均分子量為10萬-70萬，顆粒直徑為100-300nm。

一種用上述兩種制作方法得到的用于處理難降解廢水的生物填料，是以成纖高聚物聚丙烯為主體，添加生物高分子化合物超細顆粒γ-聚谷氨酸鈣混和后采用紡粘或熔噴法制備而成。

本發明的優點和效果是：

1．由于本發明的生物填料是以成纖高聚物為主體，添加γ-聚谷氨酸鈣混和、紡絲、定型制成，其中γ-聚谷氨酸是由地衣桿菌、枯草芽孢桿菌等菌種發酵法制得的生物高分子材料，γ-聚谷氨酸鈣是利用γ-聚谷氨酸具有與金屬鈣離子絡合的特性得到的，所以本發明的生物填料具有生物可降解性、良好生物相容性、保水性強（最大自然吸水倍數可達到1108.4倍）、對人體無毒害，微生物掛膜量大等特性。

2．由于組成本發明的生物填料的γ-聚谷氨酸鈣自身的多肽結構以及分子鏈中富有的羧基和氨基與微生物的生理特性極為相似，極易與微生物共生；γ-聚谷氨酸鈣與成纖高聚物熔紡后，γ-聚谷氨酸鈣被生物降解后留出的空間（空穴）為后續的微生物生長提供空間，增加填料上活性微生物的量，因此本發明的生物填料的掛膜量大。

3．由于本發明的生物填料是用成纖高聚物作為基礎骨架，成纖高聚物賦予生物填料在使用過程中基本強度和形態不變；γ-聚谷氨酸鈣被生物降解后增加成纖高聚物預留空間，提升填料內部比表面面積，與現有的生物填料相比具有微生物掛摸量大，有很高的耐沖擊負荷能力和凈化效率，使出水水質更好。

具體實施方式

實施例1