[發(fā)明專利]一種高效脫氮生物載體填料及其在污水處理中的應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610023639.0
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN106966510A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾偉民;喻子凌;陳楨;石麗娟;王亞萍;陳雷;李振樺;余潤蘭;李交昆;申麗;劉元東;吳學(xué)玲
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué);長沙市皎月環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/10;C02F101/16
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11435
• 代理人: 任小鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種污水處理材料，具體為一種高效脫氮生物載體填料及其在污水處理中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

生物填料為微生物提供棲息和繁殖的穩(wěn)定環(huán)境，影響著微生物的生長、繁殖和脫落。填料是反應(yīng)器中生物膜與廢水接觸的場所，且能對水流有強制性的紊動作用，使廢水能夠再分布。填料的材質(zhì)、比表面積大小、填料表面粗糙度、布水布?xì)庑阅堋姸取⒚芏群驮靸r等，直接影響廢水處理的效率和運行的可行性。有機高分子填料是目前最具發(fā)展前途的生物膜載體之一，目前市場上常見的生物填料主要以聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚酷等為原材料而制成。這些填料在使用中常會遇到堵塞、結(jié)團、布?xì)獠妓痪鶆虻葐栴}，盡管這些填料在污水處理工程中發(fā)揮著重要的作用，但隨著環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，其性能已經(jīng)不能很好地滿足實際的要求。加上述填料多需安裝在輔助支架上，造成安裝、更換等諸多不便，使工程投資和運行管理費用相對提高。

楠竹是我國經(jīng)濟價值最大的竹種，也是竹類植物中分布最廣、面積最大的。楠竹在我國的覆蓋面積達(dá)到300萬hm²，占我國竹林面積的70％之多。楠竹為單軸型散生竹，其生長快，產(chǎn)量高，且竹稈高大通直，材性堅軔輕強，彈性好。楠竹表面具有豐富的羥基、羧基等親水性基團、比表面積較大、價格低廉，是較為優(yōu)良的生物載體材料，可為微生物的生長繁殖提供良好的場所。但目前，現(xiàn)有竹子填料比表面積普遍太小，不能為微生物提高更大的附著空間導(dǎo)致活性污泥濃度較低，不利于高效降解廢水中的有機物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種高效脫氮生物載體填料，由鏤空的塑料球狀外殼和多個內(nèi)置的楠竹條編織而成的空心球構(gòu)成。竹條表面的溝槽、內(nèi)部空穴及竹條編織成的內(nèi)外球面給微生物提供了較大的附著空間，大大增加填料的表面積，可負(fù)載更多的微生物，提高單位容積生物量；該填料可作為反硝化過程的補充碳源，提高生物脫氮效率，以解決上述背景技術(shù)中的缺點。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種高效脫氮生物載體填料，包括外殼和空心竹球，該生物載體填料由鏤空的塑料球狀外殼和多個內(nèi)置的由楠竹條編織而成的空心竹球構(gòu)成；空心竹球具有極好的親水性、生物親和性，且具有較大的比表面積，可負(fù)載更多的微生物；塑料球狀外殼對內(nèi)置竹球起保護(hù)和固定的作用，所述空心竹球中的竹片寬0.3-1.0cm，各所述竹片等寬，采用圓孔編的方式，形成前后兩個對稱的圓孔，圓孔直徑1-2cm，所述空心竹球的相鄰竹片之間留有一定間距，間距為0.2-0.5cm。

本發(fā)明中。進(jìn)一步的，所述空心竹球的制作工藝包括對楠竹進(jìn)行鋸竹、卷節(jié)、剖竹、刮青、劈篾、劈絲和編織七道工序加工而成。

本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述空心竹球的直徑為2cm-5cm。

本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述塑料球狀外殼由聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯材料制成，其工藝是將其中一種或多種材料混合后投入到注塑機，通過填料模具擠出成型。

高效脫氮生物載體在污水處理中的應(yīng)用，所述楠竹表面含有大量的羥基、羧基自由基，具有良好的親水性和生物親和性，活性污泥掛膜迅速，掛膜牢固，所述空心竹球表面的溝槽、內(nèi)部空穴及竹條編織成的內(nèi)外球面給微生物提供了較大的附著空間，可負(fù)載更多的微生物，提高活性污泥的濃度，在處理高濃度含氮廢水過程中，當(dāng)碳源不足時，所述空心竹球可被分解為反硝化細(xì)菌提供碳 源。

本發(fā)明的有益效果：

1、所述高效脫氮生物載體填料，由塑料球狀外殼和楠竹條編織而成的空心球兩部分組成，同時具有竹子填料掛膜迅速、成膜牢固特點，和塑料填料機械強度高的特點。

2、所述高效脫氮生物載體填料竹條表面的溝槽、內(nèi)部空穴及竹條編織成的內(nèi)外球面給微生物提供了較大的附著空間，可負(fù)載更多的微生物；球狀外殼將數(shù)個竹球聚集在一起，大大增加填料的表面積，提高單位容積生物量，大大提升了反應(yīng)器中活性污泥的濃度。

3、所述高效脫氮生物載體填料的主要成分是纖維素和木質(zhì)素，在處理高濃度含氮廢水過程中，當(dāng)碳源不足時，竹纖維被分解為反硝化細(xì)菌提供碳源，有效解決了反硝化過程碳源不足的問題，提高了硝化作用和反硝化作用，使高濃度含氮廢水的脫氮效率大大提升。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中塑料外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中空心竹球的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。