本发明专利技术公开了一种中空玻璃微珠生物膜载体在废水处理中的应用：将中空玻璃微珠加入接种活性污泥的生物膜反应器中，启动生物膜反应器进水并曝气，使中空玻璃微珠与生物膜反应器中的微生物充分接触，在中空玻璃微珠表面生成生物膜，利用生物膜进行废水的处理；所述中空玻璃微珠的单颗质量＜0.001g、粒径0.01～0.075mm、密度为180～190Kg·m-3；本发明专利技术所述中空玻璃微珠生物膜载体质轻、粒径和密度较小、化学性能稳定、机械强度高，具有良好的密封性、耐风压、耐腐蚀、不易破裂，流动性好，能够与微生物形成湍动状态，同时抵抗强烈的水力剪切作用，有利于废水的处理，加速了生物膜的形成速度与反应器的启动时间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种中空玻璃微珠的应用，特别涉及ー种中空玻璃微珠生物膜载体在废水处理中的应用。(ニ)
技术介绍
随着废水生物处理技术的逐渐成熟，生物膜处理法、活性污泥法等处理方法大量应用于废水处理中。其中生物膜废水处理法是与活性污泥法并列的ー种污水好氧生物处理技木。这种处理法的实质是使细菌和真菌类的微生物、原生动物和后生动物ー类的微型动物附着在填料或某些载体上生长繁育并在其上形成膜状生物污泥-生物膜。而生物膜废水处理法中最关键的是生物膜的形成以及更新。随着生物膜技术的不断发展，所用载体已从当初的鹅卵石逐渐向轻质载体方向发展。同时生物膜载体的取材已不单纯在于无机材料、有机材料，而向复合材料方向发展。常用的载体或填料材料包括有机与无机两大类。其中无机类主要有沙子、碳酸盐、玻璃材料、沸石、陶瓷、碳纤维、矿渣、活性炭等，上述无机载体的特点机械强度高、化学性质相对稳定、比表面积大等。缺点为载体比重较大，不利于在流化床、湍动床等流化态生物膜反应器中应用、易出现堵塞、载体难回收利用的问题。有机类载体主要为PVC、PE、PS、PP、各类树脂、塑料、纤维、多孔材料等。这些材料虽各有特点，但用作废水处理载体时存在许多缺点，如成本较高、加工エ艺复杂，填料用废后形成的固体废弃物处理困难，有的还容易产生二次污染，危害环境。
技术实现思路
本专利技术根据生物膜处理中易出现的问题，以及生物膜エ艺对载体的要求，提供一种中空玻璃微珠生物膜载体在废水处理中的应用，为废水处理提供一种新的生物膜载体。本专利技术采用的技术方案是ー种中空玻璃微珠生物膜载体在废水处理中的应用，所述的应用为将中空玻璃微珠加入接种活性污泥的生物膜反应器中，启动生物膜反应器进水并曝气，使中空玻璃微珠与生物膜反应器中的微生物充分接触，在中空玻璃微珠表面生成生物膜，利用生物膜进行废水的处理；所述中空玻璃微珠是ー种微小中空密闭的圆球状、超轻质、粉末状填充材料。进ー步，优选所述的中空玻璃微珠单颗质量< O. OOOlg、粒径O. 01 O. 075mm、密度为180 190kg · m_3，即优选为广州兆通玻璃微珠商行的2018型号的中空玻璃微珠。进ー步，所述中空玻璃微珠的总加入量小于反应器有效体积的10%，通常所述中空玻璃微珠的添加量是根据反应器的有效体积进行添加的，所述中空玻璃微珠的总添加量以反应器有效体积计为100 150g/L。进ー步，所述中空玻璃微珠生物膜在废水处理中的应用推荐按如下步骤进行(I)将稳定运行的气提式反应器中的活性污泥接种于好氧生物膜反应器中，活性污泥接种量占反应器有效体积的5 10% ;(2)以含氮模拟废水为反应进水，启动好氧生物膜反应器，在进水与曝气的同吋，加入中空玻璃微珠，进水氨氮浓度为70mg/L，水力停留时间为24h，中空玻璃微珠表面附着生物膜后，以7 28mg/L的步幅增加进水氨氮浓度，进行废水的处理，所述生物膜处理废水的方法为本领域公知的技术；所述中空玻璃微珠的单颗质量< 0. OOlg、粒径0. 01 0.075mm、密度为180 190Kg m_3，优选所述中空玻璃微珠为广州兆通玻璃微珠商行的2018型号的中空玻璃微珠，所述中空玻璃微珠的总加入量以反应器有效体积计为100 150g/L。进ー步，所述中空玻璃微珠以补料方式加入，即第一次向反应器中加入所述中空玻璃微珠以反应器有效体积计为20 24g/L，随着生物膜反应器的运行，部分所述中空玻璃微珠会因水力冲刷及生物膜的衰老而脱落，使得体系中的所述中空玻璃微珠量逐渐减 少，为保证反应器的处理效果，需不断向反应器中添加所述的中空玻璃微珠，添加量根据实际废水处理量及反应器有效体积大小添加，当反应器出水水质明显恶化吋，即出水氨氮含量明显高于5mg/L时，向反应器中补加所述中空玻璃微珠,所述中空玻璃微珠的首次最大添加量与所处理废水水量间关系为15 20g/L，所述中空玻璃微珠的每次最大补加量以反应器有效体积计为8 10g/L，所述中空玻璃微珠的总添加量以反应器的有效体积计为100 150g/L ;若反应器出现膜全脱落等生物膜系统崩溃现象，即生物膜废水处理效果显著降低，出水水质指标无法满足国标(GB1891-2002)要求(其中总氮含量应低于15mg/L，氨氮含量低于5mg/L)时,需要重新加入中空玻璃微珠,添加量与第一次加入量20 24g/L相同或据实际情况酌情添加，也可将反应器中部分中空玻璃微珠取出后再添加新的中空玻璃微珠，使其最大添加量以反应器的有效体积计为100 150g/L。进ー步，本专利技术所述的中空玻璃微珠可以处理各类适用于生物膜反应器的废水，本专利技术采用含氮废水为模拟废水，所述含氮模拟废水的组成为(NH4)2SO4为(2. 5 3. 8)mg じ1 和 NaHCO3 为(4. I 6. I) mg じ1、KH2PO4 为(25 30) mg じ1、CaCl2 2H20 为(135 140)mg/L、MgSO4 7H20为(298 303)mg/L、以及维持微生物生长的微量元素I为I. 25mL/L、微量元素II为I. 25mL/L ;所述微量元素I为EDTA(4990 5010)mg/L，FeSO4 *7H20(9135 9145)mg/L，微量元素 II 为 EDTA(14980 15010)mg/L、H3B04(13 18)mg/L,MnCl2 *4H20(980 1000) mg/L、CuSO4 *5H20(245 255) mg/L、ZnSO4 *7H20(420 435)mg/L、NiCl2 6H20(200 220) mg/L、NaMoO4 2H20(210 225) mg/L、NaSeO4 IOH2O (200 215)mg/L。本专利技术所述反应器挂膜成功的检测方法包括(I)监测出水水质指标作为挂膜是否成功的标志，即当生物膜挂膜成功后，反应器出水中各表征污染物的指标值较为明显的低于进水中污染物的指标值；(2)也可通过目测反应器出水ロ处有无污泥脱落而直观得到是否挂膜成功；(3)也可通过测定反应器中载体(即中空玻璃微珠)上的膜厚度(挂膜前载体表面无厚度，挂膜后，载体表面膜厚较挂膜前厚度増加；(4)可通过显微镜镜检生物膜表面所形成的微生物种类及生物膜的结构，若有大量的轮虫出现，则出水水质稳定，说明挂膜成熟；(5)由生物膜表面观测到生物膜的顔色由最初的白色向奶白色到金黄色过度吋，说明挂膜成功。本专利技术所述中空玻璃微珠是ー种肉眼看上去非常微小的，内部充斥ニ氧化碳等气体的、中空封闭性、表面呈粗糙状的圆球状粉末，粒径在I 500iim之间，密度在0. I 0.3g/m3之间，具有质量轻比表面积大、导热系数低、抗压强度高，分散性、流动性、稳定性好的优点。另外，还具有自润滑、耐腐蚀、耐风压、无毒等优异性能，可以取代部分青铜粉、ニ硫化钥和白炭黑等的填充材料。所述中空玻璃微珠由无机材料构成，其化学组成为ニ氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、硅酸钠等。所述中空玻璃微珠的制备方法为公知的技木。本专利技术所优选采用的中空玻璃微珠是取自广州兆通玻璃微珠商行的2018型号的中空玻璃微珠。本专利技术中所用中空玻璃微珠的具体物理性质如下质轻(单颗载体质量约< 本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种中空玻璃微珠生物膜载体在废水处理中的应用，其特征在于所述的应用为将中空玻璃微珠加入接种活性污泥的生物膜反应器中，启动生物膜反应器进水并曝气，使中空玻璃微珠与生物膜反应器中的微生物充分接触，在中空玻璃微珠表面生成生物膜，利用生物膜进行废水的处理；所述中空玻璃微珠是ー种微小密闭的圆球状、质轻、粉末状填充材料。2.如权利要求I所述中空玻璃微珠生物膜载体在废水处理中的应用，其特征在于所述中空玻璃微珠单颗质量< O. OOlg、粒径O. 01 O. 075mm、密度为180 190Kg · πΓ3。3.如权利要求I所述中空玻璃微珠生物膜载体在废水处理中的应用，其特征在于所述中空玻璃微珠为广州兆通玻璃微珠商行的2018型号的中空玻璃微珠。4.如权利要求I所述中空玻璃微珠生物膜载体在废水处理中的应用，其特征在于所述中空玻璃微珠的总投加量以反应器有效体积计为100 150g/L。5.如权利要求I所述中空玻璃微珠生物膜载体在废水处理中的应用，其特征在于所述的应用按如下步骤进行 (1)将稳定运行的气提式反应器中的活性污泥接种于好氧生物膜反应器中，活性污泥量占反应器有效体积的5 10% ; (2)以含氮模拟废水为反应进水，启动好氧生物膜反应器，在进水与曝气的同时，加入中空玻璃微珠，进水氨氮浓度为70mg/L，水力停留时间为24h，中空玻璃微珠表面附着生物膜后，以7 28mg/L的步幅增加进水氨氮浓度，进行废水的处理；所述中空玻璃微珠为广州兆通玻璃微珠商行的2018型号的中空玻璃微珠，所述中空玻璃微珠的总投加量以反应器有效体积计为100 150g/...
【专利技术属性】
技术研发人员：金仁村，张倩倩，俞津津，邢保山，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：
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