[發(fā)明專利]一種生物滴濾床用多孔聚合物填料

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611026860.8
• 申請日: 2016-11-19
• 公開（公告）號: CN106630114A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴蒼松;陶慷;高振興;郭洪武;李玉玲;余莉花
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥創(chuàng)新輕質(zhì)材料有限公司
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/34
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙)34115
• 代理人: 汪貴艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護和高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可用于生物滴濾床用降解氨氮(NH₃-N)和化學(xué)耗氧量(COD)的多孔聚合物填料。

背景技術(shù)

生物滴濾床起源于100多年前，其以廣譜適用性、高效、低耗、可實現(xiàn)大范圍推廣等優(yōu)點，成為市政污水處理行業(yè)首選技術(shù)。由于填料是微生物生存和工作的場所，既是微生物生長的支撐載體，又是氣液固傳質(zhì)介質(zhì)，其性能直接影響降解污染物效果，因此填料是生物滴濾床的核心技術(shù)之一。

傳統(tǒng)的生物滴濾床填料有堆肥、樹皮、木片、木炭等填料。隨著技術(shù)的進步，目前市場上的生物滴濾床填料有天然沸石、膨脹蛭石、生物陶粒及火山巖等無機填料和普通塑料填料。其中無機填料具備比表面積大、抗壓強度高等特點，在較長時間內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用；塑料填料是廉價且形式多種多樣，具有強度高、通透性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好、生物膜易生易落、pH值穩(wěn)定、壓力損失低、使用壽命長、不易被腐蝕、不易因發(fā)生厭氧情況而產(chǎn)生另外的臭味等優(yōu)點，但是同時也存在比表面積小、保濕性親水性差、吸附能力差的缺點。

隨著技術(shù)的發(fā)展，對填料的比表面積和親水性等要求越來越高。本發(fā)明提供了一種比表面積高的多孔聚合物填料及其制備方法。除了比面積大之外，還具有比重輕、親水親和等優(yōu)點。該填料用于生物滴濾床掛膜周期短，處理效率高，沖洗方便，使用壽命長，是一種環(huán)境友好的填料。代表了生物滴濾床填料一種新的發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種比表面積大、比重輕、親水親和的生物滴濾床用多孔聚合物填料，其克服了傳統(tǒng)多孔聚合物親水親和性差，抗壓強度小等問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種生物滴濾床用多孔聚合物填料，其由以下組分按重量份制備而成：

聚合物樹脂：80～95份

聚合物改性劑：1～18份

成核劑：0.5～4份

親水改性劑：1～5份

親和改性劑：1～5份

致孔劑：其重量占聚合物樹脂重量的1～20％。

進一步方案，所述聚合物樹脂為聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯或聚氨酯。

進一步方案，所述聚合物改性劑為聚丙烯酸酯類、甲基苯乙烯類、三元乙丙橡膠、乙烯-醋酸類中一種。

進一步方案，所述成核劑為碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、二氧化硅、硫酸鋇、炭黑、碳酸氫鈉與檸檬酸混合物中的至少一種。

進一步方案，所述親水改性劑為聚乙烯醇、活性炭、陶粉中的至少一種。

進一步方案，所述親和改性劑為鐵粉或磁粉。

進一步方案，所述致孔劑為二氧化碳、氮氣、丁烷、丙烷、戊烷、庚烷中的至少一種。

制備時，按配比，將聚合物樹脂、聚合物改性劑、成核劑、親水改性劑和親和改性劑混合后加入擠出機中；然后在擠出機的壓縮段再注入致孔劑，混合均勻后經(jīng)擠出機模頭擠出得多孔聚合物填料。

本發(fā)明的有益效果有：

1、本發(fā)明的生物滴濾床用多孔聚合物填料的粒子大小可隨使用要求進行調(diào)整，以滿足不同場合的要求。

2、本發(fā)明中加入聚合物改性劑來改善了聚合物的熔體強度，從而提高了多孔聚合物的抗壓強度。

3、本發(fā)明中加入親水改性劑，從而增加了多孔聚合物填料的吸水率，提高了其污水通量，從而提高了對污水中COD和NH₃-N的去除率。

4、本發(fā)明中加入的親和改性劑為微生物提供適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)源和更多的物理附著點；并增加了掛膜量，以提高了對污水中COD和NH_3-N的去除率。

5、本發(fā)明中加入致孔劑后可以獲得不同倍率的多孔聚合物生物滴濾床填料，在壓縮段注入致孔劑是為了防止多孔劑回流并且快速與熔體熔合。

6、本發(fā)明制備的多孔聚合物生物滴濾床填料的比表面積大、比重輕、親水親和易掛膜，處理效率高并且沖洗方便。

具體實施方式

下面通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明，以下實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不收下述實施例的的限制。

實施例1

將聚丙烯95份、甲基苯乙烯3份、滑石粉2份、聚乙烯醇1份、鐵粉1份加入攪拌機混合均勻后，加入直徑為65mm、長徑比為50的單螺桿擠出機的加料口中，在擠出機壓縮段注入19份液態(tài)二氧化碳，充分混合后經(jīng)圓形口模頭(直徑為1mm)擠出，然后拉伸、冷卻、切粒成型。

該多孔聚合物填料密度在50g/L，粒徑為3mm，開孔率為91％。

實施例2