[發明專利]一種改性曝氣生物濾池復合填料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711182090.0
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN108002524B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 劉梅;康蒙蒙;陳慶國;李晶晶;鮑博;穆軍
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: C02F3/10
• 分類號: C02F3/10
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本發明公開了一種改性曝氣生物濾池復合填料，成分及其重量份為：改性貽貝殼20~30份、改性椰殼生物炭10~20份和珍珠巖50~70份。有益效果為：本發明復合填料集填料截留和生物吸附于一身，具有微生物量大、活性高和傳質速率快，掛膜時間短，充分發揮了BAF的物理攔截、化學氧化和生物代謝的共同作用。具有較大的中孔結構、巨大的表面積和復雜而發達的孔隙結構，有很強的物理吸附和化學吸附功能。填料與填料間具有較大的空隙可以保證氣、水的均勻分布，易于沖洗和反沖洗；填料有很好的顆粒性，同時有一定的強度，具有耐磨性和耐久性。

技術領域

本發明涉及環境工程材料技術領域，具體是一種改性曝氣生物濾池復合填料及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著社會經濟和城市建設的發展，我國城市污水排放量日益增加，加速環境污染，水污染問題尤其突出，同時造成水資源問題日趨緊張。因此，開發研究出新的污水處理技術，以達到污水排放標準，是目前亟需解決的問題。

生物濾池是應用最早的生物膜處理工藝，用于污水的處理。其中，曝氣生物濾池作為一種新型的污水處理工藝，可用于污水的二級、三級處理，填料是其重要組成部分。填料是曝氣生物濾池的核心，常見的填料有石英砂、無煙煤、顆粒活性炭以及石榴石、鈦鐵礦石等天然材料，還有陶粒、陶瓷等燒制濾料以及人工合成的聚苯乙烯塑料珠等，這些填料或多或少都存在一些共同的缺點，如強度差、易破碎、孔隙率小、結構簡單等。如中國發明專利（公開號：CN102531157A）公開的一種曝氣生物濾池填料及其制備方法，中國發明專利（公開號：CN105236564A）公開的一種曝氣生物濾池組合填料及應用及中國發明專利（公開號：CN105481084A）公開的改性生物濾池填料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有較大的中孔結構、巨大的表面積和復雜而發達的孔隙結構，有很強的物理吸附和化學吸附功能，掛膜速度快的改性曝氣生物濾池復合填料。

本發明針對背景技術中提到的問題，采取的技術方案為：一種改性曝氣生物濾池復合填料，成分及其重量份為：改性貽貝殼20~30份、改性椰殼生物炭10~20份和珍珠巖50~70份。上述復合填料具有較大的中孔結構、巨大的表面積和復雜而發達的孔隙結構，有很強的物理吸附和化學吸附功能，掛膜速度快。其表面及內部孔隙特別是中孔結構，為微生物菌群提供避免流體剪切力的“居住區域”，形成一層由細菌類、原生動物和藻類等組成的凝膠狀生物膜，從表面向內部逐步形成一個溶解氧梯度，表面處于好氧狀態，中部是兼性的，而內部屬厭氧狀態，形成一個相對獨立的好氧-兼性-厭氧單元，即在 BAF 內部整體好氧環境里再形成無數個 A²O 單元，充分發揮了BAF 的物理攔截、化學氧化和生物代謝的共同作用。填料與填料間具有較大的空隙可以保證氣、水的均勻分布，易于沖洗和反沖洗；填料有很好的顆粒性，同時有一定的強度，具有耐磨性和耐久性。

改性貽貝殼的制備步驟為：

將貽貝殼清洗干凈，于0.1~0.3mol/L的 NaOH溶液中靜置10~12 h，取出，用蒸餾水洗滌至中性，再浸沒在2~5%的稀H₂SO₄溶液中10~12 h，取出，用蒸餾水洗滌至中性，于120℃下烘干2~3 h，得干燥貽貝殼，備用；

將上述方法制得的貽貝殼置于鹽度為20~30‰的鹽溶液中，經超聲波震蕩2~4h后，于120℃下烘干2~3 h，得干燥貽貝殼，備用；

將上述方法制得的貽貝殼高溫焙燒，高溫焙燒為：100~120℃煅燒5~10min；400~500℃煅燒10~15min；1000~1200℃煅燒10~15min；2800~3200℃煅燒30~40min；2000~2500℃煅燒30~40min；1000~1200℃煅燒20~30min；400~500℃煅燒30~40min。焙燒結束后于干燥環境中冷卻至室溫，得到改性貽貝殼。相對于未改性之前，改性貽貝殼的比表面積呈指數倍增長，物理吸附和化學吸附功能均明顯提高，機械強度較好的碳骨架起到支撐的作用。