一种通用高效异味处理用的生物滤池填料及其制备方法技术

本发明专利技术属于生物滤池填料技术领域，具体涉及一种通用高效异味处理用的生物滤池填料及其制备方法，包括：(1)将生物质材料破碎成细小的颗粒状，然后与草木灰、砻糠灰混合，得到原料粉体，将原料粉体分散到硅酸钠溶液中，加入十六烷基三甲基溴化铵，超声分散，同时缓慢滴加酸性溶液至pH值为4.5

【技术实现步骤摘要】
一种通用高效异味处理用的生物滤池填料及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物滤池填料
，具体涉及一种通用高效异味处理用的生物滤池填料及其制备方法。

技术介绍

[0002]恶臭物质是指一切刺激嗅觉器官，引起人们不愉快及损伤生活环境的气体物质，恶臭污染广泛的存在于污水处理厂、垃圾转运站、化工厂、涂料厂、养殖场等工业生产过程中。目前，恶臭气体的常见处理方法有燃烧法、氧化法、吸收法、吸附法、中和法和生物法，其中，生物法脱臭技术因具有设备简单、处理成本低、运行维护容易、可避免二次污染和去除效率高等优点而被大力推广，该技术的主要设备是生物滤池，其载体通常采用泥炭、木片、混合肥、皮革等一类的有机物。恶臭气体从滤床底部由下向上穿过由滤料组成的滤床，恶臭物质由气相转移到水
‑
微生物混合相，通过固着于滤料上的微生物的代谢作用而被分解掉。
[0003]填料是生物滤池的重要组成部分，其不仅是微生物生长的载体，还对水流有强制性的紊动作用，使得微生物与水中污染物的接触更充分，同时对水中的悬浮物有一定的截留作用。目前常见的填料按材质可分为有机填料和无机填料，其中，有机填料有树皮、木片、堆肥和土壤等，其自身含有丰富的营养物质和多种多样的活性微生物，无需接菌即可使生物滤池工作，且在运行期间可自行为微生物提供营养源，有机填料还具有良好的吸附能力和持水能力，以及良好的表面性质，可为微生物提供理想的生长环境；无机填料有陶粒、聚氨酯、塑料球、炭质、火山岩等，其具有机械强度高，耐化学腐蚀、长时间使用不分解不变形、结构疏松、不易堵塞、使用寿命长等优点，其良好的比表面积和孔隙率能够为微生物提供合适的生长环境。基于上述前提背景，如何提供一种兼顾有机填料和无机填料优点的生物滤池填料，成为本领域技术人员不断研究开发的重点。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的问题，本专利技术的目的之一是提供一种通用高效异味处理用的生物滤池填料的制备方法，基于该方法制备得到的生物滤池填料具有优异的细菌亲和性，能够提高细菌微生物的挂膜效率，同时该生物滤池填料具有较好的稳定性。
[0005]本专利技术的目的之二是提供一种通用高效异味处理用的生物滤池填料。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种通用高效异味处理用的生物滤池填料的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)利用破碎机将生物质材料破碎成细小的颗粒状，然后与草木灰、砻糠灰混合，得到原料粉体，将所述的原料粉体分散到硅酸钠溶液中，加入十六烷基三甲基溴化铵，超声分散，同时缓慢滴加酸性溶液至pH值为4.5
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8.0，搅拌，加热至40
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70℃并保温处理20
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60min；
[0008](2)将步骤(1)的产物进行真空过滤，干燥，然后制成棒料；
[0009](3)对所述的棒料进行焙烧处理，待冷却后投入到壳聚糖溶液中，经超声分散后滤
出干燥，得到所述的生物滤池填料。
[0010]在进一步的技术方案中，所述的生物质材料选自木材、锯屑、秸秆、草、甘蔗渣中的一种或一种以上的混合物。
[0011]在进一步的技术方案中，所述硅酸钠溶液的浓度为1
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10g/L，优选为3
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8g/L。
[0012]在进一步的技术方案中，所述原料粉体与硅酸钠溶液的比例为(50
‑
100)g：500mL；
[0013]所述十六烷基三甲基溴化铵的添加量为硅酸钠质量的5％
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15％。
[0014]在进一步的技术方案中，所述的酸性溶液为工业盐酸、硫酸或硝酸中的一种，所述酸性溶液的浓度为0.5
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1.5mol/L。
[0015]在进一步的技术方案中，步骤(2)中，所述棒料的表面设有沿长度方向延伸的沟槽，所述的沟槽沿棒料的圆周表面间隔布置有多个。
[0016]在进一步的技术方案中，步骤(3)中，所述焙烧处理的条件包括：焙烧温度为650
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750℃，焙烧时间为1
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3h。
[0017]在进一步的技术方案中，步骤(3)中，焙烧处理时为空气气氛或氧气气氛，且焙烧的升温速率为1～15℃/min。
[0018]在进一步的技术方案中，所述壳聚糖溶液的浓度为15
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25g/L。
[0019]本专利技术第二方面提供了一种通用高效异味处理用的生物滤池填料，根据上述方法制备得到。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：
[0021]本专利技术提供的生物滤池填料的制备方法，通过将生物质材料与草木灰、砻糠灰混合得到的原料粉体分散到硅酸钠溶液中，在超声分散的作用下，硅酸钠附着或侵入到生物质材料的孔隙结构中去，经酸化、加热处理后得到富含有前驱体沉淀的生物质材料；再进一步将上述混合粉料加工成棒料，以及通过焙烧处理，能够在生物质材料中原位生成纳米SiO2粒子；进一步的，在上述焙烧处理后的棒料投入到壳聚糖溶液后，壳聚糖分子中的活性基团容易与纳米SiO2产生氢键作用，确保了最终的生物滤池填料具有较好的稳定性；以及，所述的壳聚糖具有优良的生物亲和性，与传统的生物滤池填料相比，细菌微生物不仅能够轻松的深入到本专利技术提供的生物滤池填料的内部空隙中，还能与其表现出良好的亲和性，进而促进了细菌微生物的挂膜，作为曝气生物滤池的填料，其细菌微生物的负载量很大，确保了氨氮的去除效率，以较低的成本即可保证较好的处理效果。
[0022]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术。
[0024]本专利技术中所有的原料，对其来源没有特别限定，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。本专利技术中所有的原料，对其纯度没有特别限定，本专利技术优选采用分析纯或复合材料领域使用的常规纯度。
[0025]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个
新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0026]本专利技术提供了一种通用高效异味处理用的生物滤池填料的制备方法，包括以下步骤：
[0027](1)利用破碎机将生物质材料破碎成细小的颗粒状，然后与草木灰、砻糠灰混合，得到原料粉体，将所述的原料粉体分散到硅酸钠溶液中，加入十六烷基三甲基溴化铵，超声分散，同时缓慢滴加酸性溶液至pH值为4.5
‑
8.0，搅拌，加热至40
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70℃并保温处理20
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60min；
[0028](2)将步骤(1)的产物进行真空过滤，干燥，然后制成棒料；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通用高效异味处理用的生物滤池填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用破碎机将生物质材料破碎成细小的颗粒状，然后与草木灰、砻糠灰混合，得到原料粉体，将所述的原料粉体分散到硅酸钠溶液中，加入十六烷基三甲基溴化铵，超声分散，同时缓慢滴加酸性溶液至pH值为4.5
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8.0，搅拌，加热至40
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70℃并保温处理20
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60min；(2)将步骤(1)的产物进行真空过滤，干燥，然后制成棒料；(3)对所述的棒料进行焙烧处理，待冷却后投入到壳聚糖溶液中，经超声分散后滤出干燥，得到所述的生物滤池填料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的生物质材料选自木材、锯屑、秸秆、草、甘蔗渣中的一种或一种以上的混合物。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅酸钠溶液的浓度为1
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10g/L，优选为3
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8g/L。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料粉体与硅酸钠溶液的比例为(50
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【专利技术属性】
技术研发人员：王林，
申请(专利权)人：和县伊迈炭业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：