CN102219296B - 曝气生物滤池轻质滤料及其制备方法 - Google Patents

曝气生物滤池轻质滤料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102219296B
CN102219296B CN2011100966795A CN201110096679A CN102219296B CN 102219296 B CN102219296 B CN 102219296B CN 2011100966795 A CN2011100966795 A CN 2011100966795A CN 201110096679 A CN201110096679 A CN 201110096679A CN 102219296 B CN102219296 B CN 102219296B
Authority
CN
China
Prior art keywords
filter material
filtrate
filter tank
preparation
light filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011100966795A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102219296A (zh
Inventor
董文艺
谭海燕
刘文苏
王珍珠
李宗伟
李继
王宏杰
李婷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology filed Critical Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology
Priority to CN2011100966795A priority Critical patent/CN102219296B/zh
Publication of CN102219296A publication Critical patent/CN102219296A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102219296B publication Critical patent/CN102219296B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

本发明属于污水处理技术领域，公开了一种曝气生物滤池轻质滤料，该滤料为球形或椭球形，其粒径为2mm～8mm、表观密度为0.04g/㎝3～0.15g/㎝3。本发明的滤料具有比表面积大、亲水性强、持水量高、纳污量大、易反冲洗、反冲洗耗水量低、机械强度高、耐负荷冲击能力强、使用寿命长等优点，还可有效地利用滤池的空间，节省滤池建设成本，对COD和氨氮的处理能力强。本发明还公开了这种轻质滤料的制备方法。

Description

曝气生物滤池轻质滤料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用作污水处理填料的滤料及其制备方法，尤其是一种用于曝气生物滤池的滤料及其制备方法。
背景技术
曝气生物滤池（BAF）是将生物接触氧化法与给水过滤相结合的一种好样生物膜法废水处理工艺，属于生物过滤技术，它主要是利用填料的拦截和填料上生物膜的生物降解双重作用将污染物加以去除。
在曝气生物滤池处理污水工艺中，目前用于制作滤料的主要材料有活性炭、石英砂、陶粒及沸石等无机硬性材料和聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PVC等有机硬性材料。
理想的曝气生物滤池轻质滤料一般应当具备比较大比表面积、粗糙的表面、较强的机械强度等优良的物理性能，以及较佳的生物亲和性和稳定性。陶粒滤料主要以粘土为主要原料，需要消耗大量的粘土资源，不利于生态平衡和资源的有效利用，并且使滤料的成本较高，反冲洗耗能大耗时长。而现有的高分子材料滤料存在挂膜速度、挂模量及膜与滤料的紧密度方面存在不足，COD及氨氮去除率有待提高。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于曝气生物滤池的轻质滤料，其具有比表面积大、亲水性强、持水量高、纳污量大、易反冲洗、反冲洗耗水量低、机械强度高、耐负荷冲击能力强、使用寿命长等优点。本发明还提供了制备这种轻质滤料的方法。
本发明采用的技术方案是：一种曝气生物滤池轻质滤料，所述滤料为球形或椭球形，其粒径为2mm～8mm、表观密度为0.04g/㎝3～0.15g/㎝3。其中表观密度是指滤料在自然状态下，单位体积的干质量（含水量≤0.1%），体积是滤料实体积与滤料闭口孔隙体积之和，即不包括与外界连通的开口孔隙体积。
优选的，所述滤料为有机高分子材料经微孔发泡制成，所选用的有机高分子材料为疏水性材料，优选硬质塑料。
优选的，所述有机高分子材料为聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯或者聚氯乙烯。
作为进一步改进，所述滤料表面为粗糙表面。更优的，所述滤料表面具有微小突起或者微小条纹，突起或条纹的高度为10～500微米。较佳的，所述微小突起或微小条纹均布于所述滤料表面。
本发明的曝气生物滤池轻质滤料的制备方法，包括如下步骤：将有机高分子材料经微孔发泡并注塑成型球形或椭球形滤料，通过调节发泡倍率使所述滤料的表观密度达到0.04g/㎝3～0.15g/㎝3。微孔发泡注塑工艺可采用现有的方法，如化学发泡工艺，发泡倍率可通过改变发泡剂的加入量、注塑温度、注塑压力、螺杆转速和模具温度来调节。有机高分子材料中还可加有抗氧化剂和紫外线吸收剂，以增强滤料的耐老化性能。
作为进一步的改进，所述制备方法中注塑所采用的模具模腔内表面为粗糙面。更佳的，所述注塑所采用的模具模腔内表面具有微小凹坑或微小凹槽，使得注塑成型的滤料表面具有微小突起或者微小条纹。
作为更进一步的改进，所述制备方法还包括以下步骤：将注塑成型好的滤料置于紫外线下照射1～2小时。优选的，所述紫外线波长为200nm～400nm、辐照温度为60℃～75℃。
本发明的曝气生物滤池轻质滤料具有以下技术效果：
1、本发明的滤料在自然状态下，滤料在水中处于漂浮状态，在实际运用于曝气生物滤池时，滤料在上升水流与上层挡板的共同挤压下，形成相对密实的滤料层，滤料之间的空隙大大减小，并且在滤池中不需要承托层的支持，减少了承托层的空间，有效地利用了滤池的空间，节省滤池建设成本；与使用其他滤料相比，提高了生活污水处理效果，减少了反冲洗水量和时间、反冲洗更加的快捷方便，并且使用该种滤料的出水水质较好，在进水平均浓度为260mg/L时，COD平均去除率为70-80%，出水平均浓度为42-50mg/L；NH3-N平均去除率为70-80%，出水平均浓度为3-5mg/L，出水满足污水排放GB18918-2002一级A标准。
2、大量的试验证明，与现有的有机高分子滤料相比，在相同的滤层高度下，本发明滤料由于压实状态好、对微生物絮体的截留作用较强、硝化菌不易流失、气水分布均匀而对COD和氨氮的处理能力更强。
3、采用发泡工艺制得的本发明的滤料，其表面有微小的孔隙，微生物在微小孔隙上面更容易附着，附着也更牢固，而且，增加了微生物量，更加有利于处理水体中的污染物，出水水质较现有的其他滤料更好，挂膜时间也缩短了；再有就是在反冲洗过程中，由于生物膜附着牢固不容易被冲脱、具有更强的耐负荷冲击能力，有利于反冲洗后出水水质的恢复。表面具有微小突起或微小条纹的滤料，其生物附着能力进一步提高，比表面积也更大。
附图说明
图1是本发明曝气生物滤池轻质滤料处于正常运行状态时的示意图；
图2是本发明曝气生物滤池轻质滤料处于反冲洗运行状态时的示意图；
图3是本发明曝气生物滤池轻质滤料与普通高分子滤料挂膜期间COD去除率对比图；
图4是本发明曝气生物滤池轻质滤料与普通高分子滤料挂膜期间氨氮去除率对比图。
具体实施方式
参看图1，示出了本发明的滤料2用于上向流曝气生物滤池1时的正常运行状态，生物滤池1上部设置有挡板3，进水4和进气5自生物滤池1底部进入生物滤池1的填料区，滤料2在上升水流、气流与上层挡板的共同挤压下，形成相对密实的滤料层，增加了滤池1本身的纳污能力，处理后的水经生物滤池1顶部的出水口6排出。
曝气生物滤池（BAF）运行一段时间后，截留的SS和生物膜厚度增加，需要进行反冲洗。参看图2，示出了本发明的滤料2用于上向流曝气生物滤池1时的反冲洗运行状态，此时关闭生物滤池1顶部的出水口6，反冲洗进水7自生物滤池1顶部进入，通过挡板3自上而下向滤料层流动，与自生物滤池1底部进入的反冲洗进气8共同作用将滤料2膨胀开，整个反冲洗过程冲刷脱落的生物膜和SS通过生物滤池1底部的反冲洗出水9排出。本发明的滤料2是经大量的试验筛选出来的，反冲洗时其膨胀度较陶粒滤料和普通的高分子滤料更大，反冲洗的水耗、能耗更低，且冲洗彻底、效果好。
实施例1
将聚苯乙烯（PS）经发泡注塑成型球形滤料，粒径为3～4mm，表观密度为0.14g/cm3。表观密度可以采用以下方法测量：取容积为1L烘干至恒重的广口瓶一个，称重为W1；将待测滤料置于干燥器中于23℃下干燥24小时以上，然后将干燥滤料装满广口瓶，称重为W2；再在广口瓶中注满水，擦干瓶子外壁的水，称重为W3；将广口瓶中的滤料全部倒出，注满水擦干外壁，称重为W4。滤料的表观密度按下式计算：[(W2-W1)/(W4-W3+W2-W1)]·1g/cm3。
将所制得的滤料与普通高分材料滤料进行亲水试验，其结果见表1、表2：
Figure 201367DEST_PATH_IMAGE001
表1中0min表示浸没前的初始含水量，可以看出本发明滤料较普通高分材料滤料具有更好的吸水性，在相同浸泡时间下对水具有更大的持重量；
Figure 2011100966795100002DEST_PATH_IMAGE002
表2中0h表示浸水24小时取出的时间点，可以看出本发明滤料较普通高分材料滤料能以更快的速率更彻底的失去所持的水份。
将所制得滤料用于上向流曝气生物滤池进行生活污水处理，在气水比为(5～6)：1、水力停留时间为1.5h工况下，不同进水浓度污水处理效果见表3：
Figure 243141DEST_PATH_IMAGE003
从表3可以看出，本发明滤料对不同的进水浓度均具有很好的COD和NH3-N去除效果。
实施例2
将聚苯乙烯（PS）经发泡注塑成型球形滤料，粒径为3～4mm，表观密度为0.085g/cm3。将滤料置于波长为200nm～400nm紫外线下照射1.7小时、辐照温度为65℃～70℃。
将所制得滤料用于上向流曝气生物滤池进行生活污水处理，在气水比为(4～5)：1、水力停留时间为1.5h工况下，与普通的高分子滤料的污水处理效果进行对比，结果如图3、图4所示，从图中可以看出，本发明的滤料在不同的挂膜期间均具有更好的COD去除率，而在挂膜3天以后本发明滤料具有更好的氨氮去除率。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种曝气生物滤池轻质滤料，所述滤料为球形或椭球形，其特征在于：所述滤料的粒径为2mm～8mm、表观密度为0.04g/㎝3～0.15g/㎝3；所述滤料经紫外线下照射1～2小时，所述紫外线波长为200nm～400nm、辐照温度为60℃～75℃。
2.根据权利要求1所述的曝气生物滤池轻质滤料，其特征在于：所述滤料为有机高分子材料经微孔发泡制成。
3.根据权利要求2所述的曝气生物滤池轻质滤料，其特征在于：所述有机高分子材料为聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯或者聚氯乙烯。
4.根据权利要求1、2或3所述的曝气生物滤料，其特征在于：所述滤料表面具有微小突起或者微小条纹。
5.根据权利要求4所述的曝气生物滤池轻质滤料，其特征在于：所述微小突起或微小条纹均布于所述滤料表面。
6.一种曝气生物滤池轻质滤料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：将有机高分子材料经微孔发泡并注塑成型球形或椭球形滤料，通过调节发泡倍率使所述滤料的表观密度达到0.04g/㎝3～0.15g/㎝3；所述制备方法还包括以下步骤：将注塑成型好的滤料置于紫外线下照射1～2小时，所述紫外线波长为200nm～400nm、辐照温度为60℃～75℃。
7.根据权利要求6所述的曝气生物滤池轻质滤料的制备方法，其特征在于：所述注塑所采用的模具模腔内表面为粗糙表面。
8.根据权利要求6或7所述的曝气生物滤池轻质滤料的制备方法，其特征在于：所述注塑所采用的模具模腔内表面具有微小凹坑或微小凹槽，使得注塑成型的滤料表面具有微小突起或者微小条纹。
CN2011100966795A 2011-04-18 2011-04-18 曝气生物滤池轻质滤料及其制备方法 Expired - Fee Related CN102219296B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100966795A CN102219296B (zh) 2011-04-18 2011-04-18 曝气生物滤池轻质滤料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100966795A CN102219296B (zh) 2011-04-18 2011-04-18 曝气生物滤池轻质滤料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102219296A CN102219296A (zh) 2011-10-19
CN102219296B true CN102219296B (zh) 2013-06-26

Family

ID=44776049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100966795A Expired - Fee Related CN102219296B (zh) 2011-04-18 2011-04-18 曝气生物滤池轻质滤料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102219296B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102633409A (zh) * 2012-04-26 2012-08-15 复旦大学 一种控制饮用水消毒副产物和病原微生物风险的工艺方法
CN111268802A (zh) * 2020-03-26 2020-06-12 上海仁创环境科技有限公司 一种动态膜膜分离污水处理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2411246Y (zh) * 2000-03-13 2000-12-20 崔树生 新型水处理滤料
CN1718549A (zh) * 2004-08-17 2006-01-11 中国环境科学研究院 曝气生物滤池用悬浮填料
CN201024121Y (zh) * 2006-11-10 2008-02-20 黄小勇 轻质生物滤料
CN201737772U (zh) * 2010-06-03 2011-02-09 北京城市排水集团有限责任公司 水处理用悬浮聚氨酯发泡海绵填料

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2411246Y (zh) * 2000-03-13 2000-12-20 崔树生 新型水处理滤料
CN1718549A (zh) * 2004-08-17 2006-01-11 中国环境科学研究院 曝气生物滤池用悬浮填料
CN201024121Y (zh) * 2006-11-10 2008-02-20 黄小勇 轻质生物滤料
CN201737772U (zh) * 2010-06-03 2011-02-09 北京城市排水集团有限责任公司 水处理用悬浮聚氨酯发泡海绵填料

Also Published As

Publication number Publication date
CN102219296A (zh) 2011-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203498167U (zh) 一种微生物载体及填料载体
CN204874004U (zh) 一种内置式组合填料挂膜模块
CN101948173A (zh) 一种曝气生物滤池使用的复合填料及生物滤池结构
CN201834830U (zh) 一体化污水处理装置
CN105776561A (zh) 一种可漂浮于水面的轻质多孔生态砖及其制备方法
CN102219296B (zh) 曝气生物滤池轻质滤料及其制备方法
CN102101719A (zh) 一种整体式mbr污水处理回用方法及处理装置
CN101580327B (zh) 一种污水处理工艺及其设备
CN101434435B (zh) 曝气生物滤池用于印染废水深度处理方法与装置
CN103224283A (zh) 一种应用于水处理的蜂窝改性生物填料及其制备方法
CN113428972B (zh) 一种人工湿地专用填料的制备模具及其制备方法
CN104628151A (zh) 一种河道水质净化人工水草
CN209352634U (zh) 一种用于污水处理的生态膜
JP2004358328A (ja) 微生物担体
CN102515361A (zh) 一种可拆式无机材料生态浮床装置
CN205974188U (zh) 一种废水处理系统
JPS63310696A (ja) 廃水処理生物膜担体
CN102849890A (zh) 一种污水处理系统
CN206278982U (zh) 高效生物净化骨料
JP5691439B2 (ja) 嫌気性処理方法及び装置
CN201317703Y (zh) 一种曝气生物滤池用于印染废水深度处理装置
WO1998004616A1 (en) Porous spherical polyvinyl acetal particles, process for producing the same, and microbial carriers
KR101126097B1 (ko) 바이오 콘볼 및 그 제조방법
CN100431981C (zh) 一种利用污水制取再生水的工艺
CN205367866U (zh) 曝气生物滤池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130626

Termination date: 20140418