[發明專利]一種生物膜填料及其制備方法和生物膜反應器

有效

• 申請號: 201710300532.0
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107032481B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 蔣樹賢;付豐連;張智遠;李冬梅
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C02F3/10
• 分類號: C02F3/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明屬于水處理領域，尤其涉及一種生物膜填料及其制備方法和生物膜反應器。該生物膜填料由水和包括以下重量份的干料制成：污泥生物炭25～30份；核桃殼生物炭30～35份；生石灰15～20份；硅酸鹽水泥20～25份；鋁粉0.3～0.5份。本發明通過對制備生物膜填料的原料種類和含量進行優化，獲得強度高、生物親和力好，且表面具有較多皺褶和孔道的生物膜填料。將其應用于生物膜反應器中，不但能使污水中的微生物在其表面穩固附著和快速繁殖，還能夠與生物膜反應器中的氧氣保持較高的傳遞效率，從而縮短污水中微生物在填料表面的掛膜時間，提高填料表面粘附的生物膜中好氧微生物的比重和活性，進而提高膜生物反應器的污水降解效率。

技術領域

本發明屬于水處理領域，尤其涉及一種生物膜填料及其制備方法和生物膜反應器。

背景技術

近年來，伴隨著經濟的快速發展，我國在追求GDP增長的同時也帶來一系列的環境問題，其中淡水資源緊缺迫使城鎮生活污水處理技術顯得尤其重要。然而隨著人們生活水平的提高，城鎮生活污水中的氮、磷含量增加，有機成分復雜，傳統的生物污水處理技術已無法緊隨步伐，處理效果不佳，而生物膜法處理工藝憑借其處理效率高、剩余污泥產泥量少、運行管理方便等特點得到快速發，在污水處理中有廣闊的應用前景。

所謂生物膜法，是指利用附著生長于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。其中，生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，而其附著的固體介質則稱為填料或載體。目前，在生物膜反應器中使用比較廣泛的填料有英砂、無煙煤、大理石、白云石、磁鐵礦石、石榴石、錳砂等天然填料，以及聚苯乙烯發泡塑料球、高效纖維束、陶瓷濾料等人造填料，但采用上述填料的生物膜反應器普遍存在著掛膜時間長和污水降解效率低的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種生物膜填料及其制備方法和生物膜反應器，裝填有本發明填料的生物膜反應器掛膜時間短，污水降解效率高。

本發明提供了一種生物膜填料，由水和包括以下重量份的干料制成：

優選的，所述污泥生物炭的平均粒徑為0.1～1mm。

優選的，所述核桃殼生物炭的平均粒徑為0.2～2cm。

優選的，所述鋁粉的目數為50～500目。

優選的，所述硅酸鹽水泥的標號為P.C32.5、P.C42.5、P.C52.5、P.F32.5、P.F42.5、P.F52.5、P.P42.5、P.P52.5、P.O42.5和P.O52.5中的一種或多種。

優選的，所述水與干料的質量比為(30～45)：(100～110)。

本發明提供了一種上述技術方案所述生物膜填料的制備方法，包括以下步驟：

a)污泥生物炭、核桃殼生物炭、生石灰、硅酸鹽水泥、鋁粉和水混合，得到待澆注料漿；

b)將所述待澆注料漿澆注到模具中，料漿在模具中發氣并固化，得到生物膜填料。

優選的，所述步驟a)具體包括：

a1)污泥生物炭、核桃殼生物炭、生石灰、硅酸鹽水泥和水混合，得到初級料漿；

a2)所述初級料漿與鋁粉混合，得到待澆注料漿。

優選的，步驟b)中，還包括：

所述料漿在模具中發氣并固化后，送入蒸壓釜中養護，得到生物膜填料。

本發明提供了一種生物膜反應器，包括上述技術方案所述的生物膜填料或上述技術方案所述方法制備的生物膜填料。