[發明專利]一種純天然生物載體填料及用于污水處理的方法

在審

• 申請號: 201610108141.4
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN107129024A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 曾偉民;石麗娟;王亞萍;劉亞楠;陳雷;李振樺;余潤蘭;李交昆;申麗;劉元東;吳學玲
• 申請（專利權）人: 中南大學;長沙君拓環保工程有限公司
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F9/14
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙)11435
• 代理人: 任小鵬

技術領域

本發明涉及環保領域，具體為一種純天然生物載體填料及用于污水處理的方法。

背景技術

填料是微生物棲息的場所、生物膜的載體，也具有一定截留懸浮物的作用。填料的性質直接影響著生物膜反應器處理效果的好壞，同時其費用在整個廢水處理系統的建設費用中占有很大的比重，所以選擇適宜的填料對受污染水體修復技術具有重要的技術和經濟意義。

目前，市場上主要有固定式、懸掛式和懸浮式三大類生物載體填料。懸浮式填料因無需固定和懸掛，只需將其投加到反應器中，使用方便，更換簡單而被廣泛開發使用。應用成熟的多為聚乙烯或聚丙烯等材料做成的圓型或圓柱型填料，然而這些填料都明顯存在以下幾點不足：1)填料材質具有疏水性、缺乏生物親和性、表面光滑微生物不易附著、掛膜效果較差；2)存在掛膜堵塞問題，如內置式填料，因內置載體的材料常用醛化維綸絲、聚乙烯扁絲等材料，容易造成堵塞，降低生物膜的活性，從而影響整個系統的處理效率；3)價格貴，由于石油價格上漲等因素，聚乙烯或聚丙烯填料每立方米價格高達1000-2000元，而且廢棄后對環境造成二次污染；4)難以適應對難降解污染物且寡營養類廢水的處理，如：含多環芳烴廢水、含合成洗滌劑廢水、含增塑劑廢水及合成農藥廢水等，因廢水中缺乏足夠的碳源用于分解難降解污染物，使難降解污染物不能得到有效去除。隨著水質排放標準要求越來越嚴格，現有填料難以達到要求，急需研發新型生物載體填料。

楠竹是我國經濟價值最大的竹種，也是竹類植物中分布最廣、面積最大的，具有生長快，產量高，竹稈高大通直，材質堅韌輕強等優點。作為一種天然植物材料，因具有豐富的纖維管束結構、良好的親水性和生物親和性，因具有特殊的孔隙結構和成分、較大的比表面積，可以給微生物生長提供良好的生存場所，加上其原材料來源廣泛、成本低廉，加工制作費用低，綠色環保無污染等特點，使其在作為生物載體填料顯示出極大的優勢。楠竹生物載體填料可懸浮在水中無需輔助支架，可以使微生物快速完成吸附，加速微生物掛膜，是極佳的天然環保型懸浮填。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種純天然生物載體填料及用于污水處理的方法，以解決上述背景技術中的缺點。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：一種純天然生物載體填料及用于污水處理的方法，包括竹筒和竹輻兩部分，所述竹輻是由數條長度、寬度相當的竹條沿周長方向穿插在一竹環上組成，所述竹條的另一端與所述竹筒相連接即構成了純天然生物載體填料；

所述竹條包括鋸竹、卷節、剖竹、刮青、劈篾、劈絲、混邊和三防處理工序加工而成，其長15-50mm，寬5-8mm，厚1.5mm-5mm，該純天然生物載體填料直徑為30-100mm，高度為30-70mm。

所述純天然生物載體填料在污水處理中的應用，在處理難降解污染物且寡營養廢水時，將所述純天然生物載體按反應池體積的1/4-1/3的量投加，在曝氣作用下隨水流四處翻轉呈流化狀態，在難降解污染物處理過程中提供豐富的固相碳源，且可按需供給，保證出水效果。

本發明中，進一步的，所述純天然生物載體填料直徑為30-100mm，高度為30-70mm。

本發明中，進一步的，楠竹作為一種天然植物材料，其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，其特殊的孔隙結構和成分、加上所述純天然生物載體填料具有較大的比表面積，為微生物提供了良好的附著、生長空間，可負載較多的微生物，經鏡檢發現原生動物種類較多，說明生物膜活性較高，對廢水中污染物降解效率高。尤其在處理難降解污染物且寡營養類廢水時，如：含多環芳烴廢水、含合成洗滌劑廢水、含增塑劑廢水及合成農藥廢水等，為保障較好的處理效果，通常需投加甲醇、乙醇等液態碳源，在進水水質波動情況下容易造成碳源投加不足或過量，從而影響出水水質；將所述純天然生物載體按反應池體積的1/4-1/3的量投加，在曝氣作用下隨水流四處翻轉呈流化狀態，在難降解污染物處理過程中可提供豐富的固相碳源，且可按需供給，不會造成碳源投加不足或過量，在有效分解難降解污染物的同時保證此類廢水出水水質。

本發明的有益效果：

1、純天然生物載體填料兩組成部分竹筒和竹輻全都由楠竹加工而成，具有良好的生物親和性、掛膜迅速、綠色環保等特點，使懸浮填料成本從1000-2000元/m³降低到300-500元/m³，解決了懸浮填料普遍昂貴的問題。