一种高比表面积，耐老化的MBBR填料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高比表面积，耐老化的MBBR填料，所述有效表面积为5000

【技术实现步骤摘要】
一种高比表面积，耐老化的MBBR填料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高比表面积，耐老化的MBBR填料及其制备方法，涉及C02F，具体涉及水、废水、污水或污泥的处理领域。

技术介绍

[0002]MBBR工艺是运用生物膜法的原理，在污水处理器中投入悬浮填料载体，为微生物分解提供生活温床，微生物依靠吸收周围富营养，形成密集代谢分解污水中有害杂质，加快水质沉淀清澈。MBBR填料是应用在MBBR工艺中的微生物载体，主要是为微生物提供适合生长的环境。前的MBBR传统填料依靠几何形状增加有效表面积，为微生物提供更多的负载空间，但是几何形状的变化对有效表面积增加有一定瓶颈无法突破，通过进一步探索采用海绵体结构可以进一步增加表面积，但是海绵体在处理污水的过程中容易堵塞，处理污水效率不稳定，需要定期维护，并且长时间使用容易磨损老化掉渣，二次污染环境。
[0003]中国专利技术专利CN201910829291.8公开了一种MBBR污水处理用填料及其使用方法，通过在填料原料中增加活性炭、淀粉和明胶材料作为生物活性添加剂，使得制备的填料能够促进微生物的生长和繁殖，但是引入的聚氨酯泡沫使得填料的阻力增大，长时间使用容易堵塞。中国专利技术专利CN202010429113.9公开了一种MBBR悬浮生物填料及其制备方法，引入缓释碳源和生物酶增活材料，易于微生物生长；表面粗糙有效表面积大、亲水性好，易于微生物生长附着，但是形成的MBBR填料为平面填料，有效面积不够大。

技术实现思路

[0004]为了提高MBBR填料的有效比表面积，增加微生物负载率，延长MBBR填料的使用寿命，本专利技术的第一个方面提供了一种高比表面积，耐老化的MBBR填料，所述有效表面积为5000
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6500m2/m3，厚度为0.5
‑
2μm。
[0005]作为一种优选的实施方式，制备原料以重量份计包括树脂基体300
‑
400份，交联剂1
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5份，发泡剂10
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30份，矿物质粉30
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45份，润滑剂2
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8份，金属氧化物5
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15份。
[0006]作为一种优选的实施方式，所述树脂基体选自聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、乙烯
‑
丙烯聚合物、聚乳酸、乙烯
‑
醋酸乙烯酯聚合物中的一种或几种的组合。
[0007]作为一种优选的实施方式，所述乙烯
‑
醋酸乙烯聚合物中醋酸乙烯酯的质量分数为5
‑
40％。
[0008]作为一种优选的实施方式，所述树脂基体为聚乙烯、聚丙烯和乙烯
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醋酸乙烯聚合物的组合。
[0009]作为一种优选的实施方式，所述聚乙烯、聚丙烯和乙烯
‑
醋酸乙烯聚合物的重量比为(190
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210)：(12
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18)：(115
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125)。
[0010]作为一种优选的实施方式，所述聚乙烯、聚丙烯和乙烯
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醋酸乙烯聚合物的重量比为(180
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210)：(11
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15)：(110
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120)。
[0011]作为一种优选的实施方式，所述聚乙烯、聚丙烯和乙烯
‑
醋酸乙烯聚合物的重量比
为200：15：120。
[0012]申请人在实验过程中发现，采用PE，PP的组合作为树脂基体可以使制备的MBBR填料具有一定的力学性能，可以承受水力的剪切，气流的冲击和载体之间的摩擦碰撞，但是形成的树脂基体亲水性不佳，微生物在填料表面不易附着，申请人发现通过引入EVA树脂，可以增加树脂基体的亲水性和生物亲和性，提高微生物在MBBR填料表面的附着，为微生物生长提供相对稳定的环境。猜测可能的原因是：采用VA含量为28％的EVA对PE和PP进行改性，EVA中含有的羰基通过乙烯基之间的反应接枝到聚合物表面，增加MBBR填料的表面润湿性能和亲水性能，使微生物容易在填料载体表面附着。申请人进一步发现，当PE，PP，EVA的重量比为(180
‑
210)：(11
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15)：(110
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120)时，制得的MBBR填料具有良好的机械性能，超出优选的重量比范围，形成的MBBR填料质地较软，泡孔之间承载力不够，不利于微生物的长期稳定生存。
[0013]作为一种优选的实施方式，所述交联剂起到架桥剂的作用，分子内含有多个不饱和双键，选自二乙烯基苯、二异氰酸酯，N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺(MBA)中的一种或几种的组合。采用交联剂使线型的大分子转变成三维网状结构，提高基体树脂发泡后的力学性能。
[0014]作为一种优选的实施方式，所述发泡剂选自有机发泡剂或无机发泡剂中的一种，所述有机发泡剂选自偶氮类发泡剂、磺酰肼类发泡剂、亚硝基类发泡剂中的一种或几种的组合。
[0015]作为一种优选的实施方式，所述矿物质粉选自钙类化合物、淀粉、磷灰石、活性炭中的一种或几种的组合。
[0016]作为一种优选的实施方式，所述钙类化合物包括钙粉和硬脂酸钙，所述钙粉为大结晶方解石构型，粒径为600
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800目。
[0017]作为一种优选的实施方式，所述钙粉和硬脂酸钙的质量比为(3
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4)：(1
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3)。
[0018]作为一种优选的实施方式，所述钙粉和硬脂酸钙的质量比为4：3。
[0019]申请人在实验过程中发现在MBBR填料的制备原料中引入钙粉和硬脂酸钙可以提高表面聚集微生物的新陈代谢，加快微生物对污染物的吸收和降解，提高污染物的净化率，猜测可能的原因是：将大结晶方解石构型，粒径为600
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800目的钙粉引入基体树脂中，可以为聚集微生物提供外加碳源，促进微生物的反硝化作用，提高微生物降解有毒污染物的速率，但是申请人进一步发现，钙粉在基体树脂中容易析出，长时间使用后使用效果会显著下降，通过引入钙粉和硬脂酸钙的组合，可以延长MBBR填料的使用效果，原因可能是：硬脂酸钙的引入为基体树脂表面引入了负离子，增加了对钙离子的吸附作用，提高了钙粉对基体树脂的附着，使钙粉在MBBR填料中缓慢释放，从而延长了MBBR填料的使用时效。
[0020]作为一种优选的实施方式，所述润滑剂为PE蜡。
[0021]通过引入PE蜡，可以改善MBBR填料在挤出发泡过程中的加工性能，减少挤出发泡过程中由于泡孔壁较薄造成的泡孔破碎，降低次品率。
[0022]作为一种优选的实施方式，所述金属氧化物为钛白粉。
[0023]本专利技术的第二个方面提供了一种高比表面积，耐老化的MBBR填料的制备方法，包括以下步骤：
[0024](1)将树脂基体，交联剂，矿物质粉，润滑剂，金属氧化物通过混合搅拌机加热恒温50
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高比表面积，耐老化的MBBR填料，其特征在于，所述有效表面积为5000
‑
6500m2/m3，厚度为0.5
‑
2μm。2.根据权利要求1所述高比表面积，耐老化的MBBR填料，其特征在于，制备原料以重量份计包括树脂基体300
‑
400份，交联剂1
‑
5份，发泡剂10
‑
30份，矿物质粉30
‑
45份，润滑剂2
‑
8份，金属氧化物5
‑
15份。3.根据权利要求2所述高比表面积，耐老化的MBBR填料，其特征在于，所述树脂基体选自聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚乙烯醇、乙烯
‑
丙烯聚合物、聚乳酸、乙烯
‑
醋酸乙烯酯聚合物中的一种或几种的组合。4.根据权利要求3所述高比表面积，耐老化的MBBR填料，其特征在于，所述乙烯
‑
醋酸乙烯聚合物中醋酸乙烯酯的质量分数为5
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40％。5.根据权利要求2所述高比表面积，耐老化的MBBR填料，其特征在于，所述发泡剂选自有机发泡剂或无机发泡剂中的一种，所述有机发泡剂选自偶氮类发泡剂、磺酰肼类发泡剂、亚硝基类发泡剂中的一种或几种的组合。6.根据权利要求2所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员：周幼双，张建岭，
申请(专利权)人：东莞市莞氟高分子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：