一种生物填料、生物填料的制备方法、污水处理系统技术方案

本发明专利技术涉及污水处理技术领域，具体涉及一种生物填料，包括以下组分：亲水基材、营养剂、附着填料、粘合剂和磁粉，所述亲水基材为聚乙烯醇和聚丙烯酞胺混合而成。该生物填料具有比表面积大、亲水性好、营养源缓释以及可制造磁性微电解环境的优点，对污水中的微生物的捕捉能力强，有利于菌落附着生长，可以对水中有机物具有良好絮凝吸附和氧化，进而形成结构致密的生物膜，可促进微生物生长和激活生物活性，缩短污水处理系统运行启动时间，减小滤池体积和减少占地面积。本发明专利技术还提供了一种上述生物填料的制备方法，以及应用该生物填料的污水处理系统。

【技术实现步骤摘要】
一种生物填料、生物填料的制备方法、污水处理系统
本专利技术涉及污水处理
，具体涉及一种生物填料，以及该生物填料的制备方法，本专利技术还提供了一种应用该生物填料的污水处理系统。
技术介绍
目前，公知的污水处理过程中填料主要是以增加填料比表面积，促进生物膜形成。水处理用的生物填料可以截留污水中的有机物，更重要的是提供微生物、菌群附着的“载体”，从而便于形成生物膜，利用菌落分解水体中的污染物质，进而降解水体中的污染物。填料作为微生物载体，是生物膜工艺的核心部分，其性能直接影响和制约污水处理效率。现有技术中填料的种类多种多样，但在实际应用中，大部分填料通过聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚酯等材料制成，其材料表面亲水性较差，导致生物填料表面润湿差、传质性能低、流化性差、微生物附着生长慢发育差，从而产生生物挂膜速度慢、挂膜薄，最终导致对水中有机物、硝基污染物处理能力差的问题。为此，设计一种新型生物填料，以改善现有的填料产品表面附着力，对提高污水处理效率，具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种生物填料，具有表面附着力好、使用寿命增加、填料挂膜快、生物膜生长更新良好的优点。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种生物填料，包括以下组分：亲水基材、营养剂、附着填料、粘合剂和磁粉，所述亲水基材为聚乙烯醇和聚丙烯酞胺混合而成。作为上述技术方案的改进，所述营养剂为面粉、淀粉、明胶、甲壳素或琼脂糖中的一种或多种。作为上述技术方案的改进，所述附着填料为碳酸钡和碳酸氢钠、碳酸钙、耗壳粉、海藻酸钙、活性炭中的一种或多种。作为上述技术方案的改进，所述粘合剂为聚氨酯溶液和高分子胶黏剂。作为上述技术方案的改进，所述磁粉为四氧化三铁磁粉、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体中的一种或多种。作为上述技术方案的改进，生物填料中还包含有酶促活性调节剂。上述技术方案中的生物填料比表面积大，具有亲水性、营养源缓释、可制造磁性微电解环境，对污水中的微生物的捕捉能力强，有利于菌落附着生长，可以对水中有机物具有良好絮凝吸附和氧化性，进而形成结构致密的生物膜，可促进微生物生长和激活生物活性、可缩短污水处理系统运行启动时间，减小滤池体积和减少占地面积。本专利技术实施例还提供了一种生物填料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将水溶性聚氨酯加入到沸水中进行溶解，得到水溶性聚氨酯溶液，然后加入马来酸酐、过氧化二异丙苯、明胶，充分混合，得到聚氨酯溶液中；步骤二、将酶促活性调节剂、琼脂糖、甲壳素、高分子胶黏剂、磁粉加入到步骤一的聚氨酯溶液中，固化后，得到初步填料一；步骤三、将步骤二中的初步填料一、亲水基材、碳酸钡和碳酸氢钠、耗壳粉和海藻酸钙混合均匀，进行高温溶解造粒，再经过挤出成型，得到生物填料产品。作为上述技术方案的改进，在步骤一中，水溶性聚氨酯与沸水之间的重量比例为1：4～10。作为上述技术方案的改进，在步骤二中，在各组分混合后，降温至22℃～25℃，降温速度在1℃/min～5℃/min。该制备方法将海藻酸钙、淀粉等生物亲和性物质和含亲水基团的聚乙烯醇、聚丙烯酞胺以及磁粉等引入高分子生物填料中，制备工艺简单，该生物填料在适当充磁后可成为生物亲和好的亲水活性磁种填料，散热性能高、阻力小、布气性能好、易挂膜，同时由于亲水基材的存在，能够抑制生物填料表面气泡的产生，有利于微生物的繁殖生长，载体的表面粗糙度大，是一种理想的水处理生物填料。本专利技术还提供了一种应用上述生物填料的污水处理系统，包括生化处理池，所述生化处理池内具有生物填料悬挂区，所述生物填料悬挂区内悬挂有生物填料，所述生物填料具有环形内板和波纹外板，所述环形内板和波纹外板之间设置有连接翅片。该污水处理系统设计了一种具体结构的生物填料和悬挂组件，该生物填料的结构设计增加了填料表面粗糙度，易挂膜并在水力冲撞下可以自行脱膜，在与悬挂组件结合使用后能够增加生物填料的固定的可靠性，保证在污水流动环境下生物填料正常使用。附图说明图1为本专利技术实施例中一种污水处理系统的结构示意图。图2为本专利技术实施例中一种污水处理系统的内部结构示意图。图3为本专利技术实施例中生物填料的结构示意图。图4为本专利技术实施例中生物填料与悬挂组件配合后的示意图。图5为本专利技术实施例中生物填料与悬挂组件配合后的内部结构示意图。图中：10-生化处理池，11-生物填料悬挂区，12-污水进口，13-过滤网，14-固定架，15-药剂加入口，20-斜板沉降池，21-污水出口，22-底部斜板，30-生物填料，31-环形内板，32-连接翅片，33-波纹外板，40-悬挂杆，41-支撑板，42-底板，43-配重体，44-底部防护软垫。具体实施方式以下通过具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“内”、“外”、“上”、“下”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。在下述实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术实施例首先提供了一种生物填料，包括以下组分：亲水基材、营养剂、附着填料、粘合剂和磁粉，所述亲水基材为聚乙烯醇和聚丙烯酞胺混合而成；营养剂为面粉、淀粉、明胶、甲壳素或琼脂糖中的一种或多种，营养剂能够为菌落的生长提供营养成分，由于这些营养成分在生物填料的制备过程中加入，在悬挂到污水中进行使用后营养物质能够缓慢释放；附着填料为碳酸钡和碳酸氢钠、碳酸钙、耗壳粉、海藻酸钙、活性炭中的一种或多种，附着填料的作用主要是增加生物填料的比表面积，便于微生物附着；粘合剂为聚氨酯溶液和高分子胶黏剂，粘合剂的作用是在生物填料制备过程中粘合各个组分；磁粉为四氧化三铁磁粉、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体中的一种或多种，磁粉可使附着后的菌落生长成的生物膜上产生微电解作用，在生物膜电极上的降解速度可以达到正常COD降解速度的5倍，生物膜电极填料电极之间的电场，对微生物形成了电泳作用，强化了微生物在填料上的吸附，加速了微生物在填料表面的生长。对化工废水的处理实验中，普通填料需要20天的徽生物挂膜生长过程，在生物膜电极上7天时间即可完成。进一步的，生物填料中还包含有酶促活性调节剂。生物填料的密度为0.96g/cm3～0.98g/cm3。生物填料中增加碳酸钡和碳酸氢钠、耗壳粉、海藻酸钙、琼脂糖可使其比表面积大大增加、表面粗糙、微生物附着性能强而稳定。面粉、淀粉及碳酸钙等粉体用于废水处理的活性生物填料，其不但为微生物提供适当营养源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物填料，其特征在于，包括以下组分：亲水基材、营养剂、附着填料、粘合剂和磁粉，所述亲水基材为聚乙烯醇和聚丙烯酞胺混合而成。

【技术特征摘要】
1.一种生物填料，其特征在于，包括以下组分：亲水基材、营养剂、附着填料、粘合剂和磁粉，所述亲水基材为聚乙烯醇和聚丙烯酞胺混合而成。2.如权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述营养剂为面粉、淀粉、明胶、甲壳素和琼脂糖中的一种或多种。3.如权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述附着填料为碳酸钡和碳酸氢钠、碳酸钙、耗壳粉、海藻酸钙和活性炭中的一种或多种。4.如权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述粘合剂为聚氨酯溶液和高分子胶黏剂。5.如权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，所述磁粉为四氧化三铁磁粉、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体中的一种或多种。6.如权利要求1所述的一种生物填料，其特征在于，生物填料中还包含有酶促活性调节剂。7.如权利要求1-6中任一项所述的生物填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将水溶性聚氨酯加入到沸水中进行溶解，得到水溶性聚氨酯溶液，然后加入马来酸酐、过氧化二异丙苯、明胶，充分混合，得到聚氨酯溶液中；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德喜，崔玮琳，王猛，赵曦波，
申请(专利权)人：王德喜，
类型：发明
国别省市：辽宁,21