[發(fā)明專利]一種污水生化處理用復合生物填料的制備方法

有效

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• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107540081B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 宋來洲;賀君;楊育林;李飛
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C02F3/10
• 分類號: C02F3/10;C02F101/30
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 續(xù)京沙

本發(fā)明涉及一種污水生化處理用復合生物填料的制備方法，其主要是對商品硅藻土進行浸漬處理，然后用浸漬處理后的硅藻土與臭氧預氧化和化學氧化插層處理的鱗片石墨、磷酸和氫氧化鋁配制漿液，再對漿液經過造粒和焙燒處理，制備出膨脹石墨?硅藻土?磷酸鋁復合生物填料。本發(fā)明操作簡單、成本低廉，安全環(huán)保，制備的復合生物填料具有質地輕、化學穩(wěn)定性好、強度高、耐沖洗、不易堵塞、表面積大等優(yōu)點，適宜于微生物的附著和繁殖生長，繼而能保證生物濾池污水生化處理的高效、穩(wěn)定運行。

技術領域

本發(fā)明屬于污水處理技術領域，特別涉及一種污水處理用的復合填料的制備方法。

背景技術

生活污水和城市污水具有產生量大、生化處理特性好的優(yōu)點，但若不經適當處理后排放到河流、湖泊、水庫和海洋水環(huán)境中，會降低自然水體的自凈能力，并能導致水質惡化，繼而危害水生生物系統(tǒng)健康，并能危及人體健康。因此，對生活污水和城市污水適宜處理后排放或回用是水資源保護和利用的核心內容。目前生物膜污水處理技術的革新和應用備受關注，對于生物膜污水處置技術而言，與接觸氧化和生物轉盤相比，生物濾池可有效實現(xiàn)污水生物二級處理和三級處理，其充分借鑒了生物接觸氧化和給水快濾池的設計思路，集曝氣生物氧化、懸浮物截留、定期反沖洗等特點于一體，節(jié)省了二沉池；同時其內好氧、缺氧區(qū)并存，能有效實現(xiàn)同步硝化和反硝化脫氮的效能。生物濾池工藝作為一種新型生物處理技術，已廣泛應用于生活污水、城市污水、微污染水、工業(yè)廢水處理以及中水回用等領域。在生物濾池構造中，填料是其核心組成部分，研究表明，填料的粒徑、材質、吸附特征、孔隙率等物理化學特性對微生物的附著生長和污水凈化有重要影響，填料在微生物提供生長介質的同時，還可通過沉淀、過濾、吸附和攔截等作用直接去除污染物，其對生物濾池的污水處理效能起著至關重要的作用。目前生物濾池中使用的填料主要有石英砂、陶粒、無煙煤、頁巖、蛭石、堇青石、礫石、鋼渣、陶瓷環(huán)、彈性毛刷、火山巖等，但這些填料存在過濾和吸附作用低、載污能力差等缺陷。因而，研發(fā)新型微生物附著能力強、過濾、截留和吸附性能優(yōu)良的生物填料，是提升生物濾池污水生化處置效能，進一步拓展其應用的重要舉措。

為此，在填料性能提升和新型填料研發(fā)方面，國內外學者和工程技術人員開展了卓有成效的工作。有研究報道以造紙白泥、粉煤灰及其他添加劑為原料，應用成球和煅燒工藝，制備了陶瓷濾料，其主要礦物相是鈣長石和鈣鋁黃長石。其輕質多孔，且處理氨氮廢水的效果優(yōu)良，但其密度小、易于隨水流失。也有研究報道以粉煤灰為主要原料，粘土、脫水污泥、脫硫石膏等為輔料，制備了粉煤灰陶粒填料，該粉煤灰陶粒填料的表面粗糙度大、孔隙率高、比表面積大，生物掛膜性能好此外，還有研究報道以硅藻土、粉煤灰、粘土、膨潤土為原料，通過添加粘結劑和造孔劑，經高溫燒結制備出硅藻土陶粒填料和輕質粉煤灰陶粒填料，該填料能夠保障生物濾池優(yōu)良的污水生物處理效能。但上述造紙白泥陶瓷濾料、硅藻土陶粒填料和輕質粉煤灰陶粒填料的制備存在燒結溫度高，能耗大的缺陷。公開號為CN103951044A的專利提及以海泡石、麥飯石、水泥、聚乙烯醇、海藻酸鈉、過氧化氫、氯化鐵、硫酸錳、氯化鈷和瓊脂為主要原料，首先配制聚乙烯醇、硅藻酸鈉和過氧化氫液體混合物，然后將此液態(tài)混合物與海泡石、麥飯石、水泥、氯化鐵、硫酸錳、氯化鈷和瓊脂等物料混合制粒，經常溫放置、烘干篩分、高壓低溫養(yǎng)護、恒溫蒸養(yǎng)和常溫冷卻等工序處理后，制備了一種生物填料，該填料用于污水生化處理工序有利于微生物生長和增殖，掛膜時間短，出水水質好。但該填料制備工序相對繁瑣，而且應用多種重金屬離子，對環(huán)境存在潛在危害。公開號為CN 104671402A的專利提及了一種用于污水處理的高效填料制備方法，其首先將等比例的聚醚多元醇、腐殖土、硅酮表面活性劑和硅藻土加水混合、攪拌，制備混合液，然后向混合液中投加活性炭并攪拌均勻，最后在加入適量的厭氧消化菌和微生物菌粉。該技術所制填料具有良好的生物膜固著性能，污水處理過程中填料不結團，且透水性能好。但該填料制備成本較高，而且其機械強度差，易因浸泡而損失，故而工程應用效能欠佳。

發(fā)明內容