CN102583719B - 活性复合悬浮填料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及活性复合悬浮填料，适用于生化处理有机废水技术，它公开了由载体基料及功能性辅料组成的多孔载体填料，所述多孔载体填料为一通孔圆球形体或者是通孔圆柱形体，在通孔圆球体或者是通孔圆柱形体的外表面上设置有粘结为一层的多孔的活性粉状物质层。本发明是无机型悬浮填料，表面凹凸不平，高度粗糙，通体布满大小不一的孔隙，如同蜂窝状。填料不但对有害物及溶解氧有高度吸附性能，同时又能形成不同的溶解密度，提高去除COD及氨氮的处理效率，必将成为一种高效新型填料。

Description

活性复合悬浮填料

技术领域

本发明涉及生化处理有机废水所使用的悬浮填料，特别是利用无机型的悬浮填料对有机废水进行生化处理。

背景技术

采用生化处理有机废水是目前最普遍的，也是先进而实用的技术。而填料则是生物细菌主要载体，是其生长、繁殖、栖息的场所。因而填料的性质、表面状态、表面积大小等，均会直接影响到污水处理的效果。

水处理填料通常分为固定填料及悬浮填料。悬浮填料由于填料处于运动状态，氧的利用率高，对COD及氨氮等污染物的处理效果好等特点，而被市场接受，从而节省投资。同时，其运行费用低，安装简便，更换填料不用停产等诸多优点亦是传统的固定填料所不具备的。

目前，水处理行业所使用的悬浮填料基本属塑料制品，存在表面不够粗糙、表面积小、生物膜难于形成，同时缺乏孔隙和良好的吸附性，而且制作成本较高等问题。

发明内容

为了克服上述污水处理填料存在的不足和缺陷而研究出发明填料。本发明的目的是提供一种活性复合悬浮填料。所述活性复合悬浮填料是采用无机型悬浮填料，其表面凹凸不平，高度粗糙，通体布满大小不一的孔隙，如同蜂窝状。填料不但对有害物及溶解氧有高度吸附性能，同时又能形成不同的溶解密度，提高去除COD及氨氮的处理效率。

本发明的技术解决上述问题是通过如下技术方案实现的：首先是由发泡水泥、活化粉煤灰为载体基料，所述载体基料内渗入功能性辅料而成为多孔载体填料，多孔载体填料有一定形状的中空体，比重小于1，各种成分加入量按如下比例配比，发泡水泥：活化粉煤灰：功能性辅料≈（15～50）：（20～60）:（5～30），然后再在所述多孔载体填料外表面粘上一层多孔活性及磁性的粉状物质层而成为复合活性悬浮填料。

以上所述的发泡水泥为建筑水泥发泡剂加入到水泥中发泡，再加入水泥固化剂后使水泥固化，所述活化粉煤灰为粉煤灰活化剂加入到粉煤灰后活化，制成载体基料。

本发明所述功能性辅料有石灰膏，减水剂/增塑剂，助粘剂（如木质素磺酸镁），酶激活剂（铁、镁），水泥增强剂（石英粉），磁性物质（磁性氧化铁粉），增强连接性物质的短纤维及粘胶。

以上本发明所述多孔活性物质有硅藻土、沸石粉、活性炭粉。

本发明所述一定形状的中空体是圆球中空体和圆柱形中空体。

本发明取得的技术进步：本发明的产品不仅不同于以往的固定填料，也不同于目前的悬浮填料。它作为悬浮填料具有一切悬浮填料的优点。

悬浮填料与固定填料相比具有诸多优点，其性能特点如下：如填料在反应器内浮动呈不断运动状态，填料连续受到水气的冲击，相互碰撞、极大地提高污水与微生物之间的传质效果，不仅能加速新生物膜的成长，而且会促使老的生物膜不断脱落、保持填料的原有活性。运营和安装极为方便，无需支架固定。悬浮填料还可提高氧的利用率，因为填料在水池中空气自下而上曲折绕行、增加气液两相接触时间，气体分子自由地在悬浮填料间扩散穿插，在每一层填料上均匀分布，自下而上的空气泡多次受填料的切割碰撞，从而增加了气液的接触面积和接触的机率，提高了充氧能力、氧利用率及动力效率。本发明的悬浮填料还具有目前其他一切类型的悬浮填料所不具备的突出优点：采用了发泡水泥为基质，配以一些功能性辅助协作材质、使填料凹凸不平、呈蜂窝状、高度粗糙的多孔状，具有巨大的表面积和极强的吸附性。这种表面状态是目前其他用塑料做成的悬浮填料所无法相比的。在填料内不仅具有蜂窝状的大孔，也有发泡水泥形成的中孔，还有活性物质本身具有的微孔。巨大的、粗糙的、活性的填料表面非常容易挂膜，也有利于生物膜的成长。这对处理废水时微生物的生长是非常有利的。填料具有大、中、小各种孔隙，这些孔在不同的部位具有不同的溶解浓度，孔愈深其内部溶解氧浓度愈低。因此在水体中该填料的不同部位分别形成了好氧、缺氧及厌氧区，使硝化、反硝化及除磷的生物作用同时发生，可以极大地提高废水的除磷、脱氮效果。不仅如此，由于填料表面和内部的吸附作用，微生物大量生长繁殖，积集了很高的生物浓度保存在上面，又不易流失，在客观上起到了固定化细胞和固定化酶的特殊作用。而固定化细胞和固定化酶是目前一种高效生物反应技术。同时，填料具有一定磁性，其磁性可增加吸附作用，又便于将填料做成较小的颗粒，以增加填料比表面积及流动性。还可采用磁场回收，拦截填料不致流失，实现填料的流态处理，效率更高。

附图说明

本发明的产品结构图见图1；

本发明的产品制作流程示意框架图2。

具体实施方式

     根据图1所示，本发明有发泡水泥，活化粉煤灰为载体基料，所述载体基料内渗入功能性辅料而成为多孔载体填料1，多孔载体填料最好是圆球中空体，比重小于1，上述物质组成的比例配比如下，发泡水泥：活化粉煤灰：功能性辅料≈（15～50）：（20～60）:（5～30），再在所述多孔载体填料外表面粘上一层多孔活性及磁性的粉状物质层而成为活性悬浮填料。

本发明还可以按具体生产步骤，根据图1、图2所示较细致的列成下列四步骤完成：

第一步多孔载体填料的制作：

1.     先制发泡水泥样：将水泥发泡剂发泡后再渗到水泥中，然后加入水泥固化剂做成样。

2.     制活化粉煤灰样：将粉煤灰加入粉煤灰活化剂制得活化粉煤灰样，加入到发泡水泥样中搅匀，制得载体基料样。

3.     配制功能性辅料样：将石灰膏、减水剂/增塑剂、助粘剂（如木质素磺酸镁）、酶激活剂（如铁、镁等）、水泥增强剂（如石英粉）、磁性物质（如磁性氧化铁粉等）、增强连接性物质（如纤维）等上述材料一并搅拌均匀，最后加入耐水耐腐蚀，特别是耐碱的水性强力粘胶而成辅料样。

按发泡水泥：活化粉煤灰：功能性辅料≈（15～50）：（20～60）：（5～30）的比例充分混合即制得多孔载体填料1，所述多孔载体填料的比重小于1。

第二步，配制多孔活性物质：采用吸附性强的多孔性物质（如活性炭、沸石粉、磁粉等）单独或混合使用。磁性氧化铁粉氧化铁虽然不具备多孔性，却是一种导体物质，它与活性炭粉混合后可以形成微弱电场的电对，而微弱电场对微生物的生长是有利的，而且它对某些物质也有很强的吸附作用。

第三步，将载体基料压制成所需形状：圆球形中空体和圆柱形中空体等形状制成载体材料。

第四步，在多孔载体填料表面粘接上多孔活性物质和磁性氧化铁粉2，经保养自然干后就制成了复合活性悬浮材料。

本发明所述多孔载体材料主要由活化粉煤灰和发泡水泥为基质，渗与一些具有一定功能的辅料组成，水泥采用425＃以上的优质水泥或快干水泥，发泡剂的量是根据使多孔载体材料的比重接近于1（可悬浮于水体）这一要求来确定的。粉状煤灰粒径50-200目，需经过活化剂的活化。粉煤灰可以改善多孔载体材料的性质，节约水泥，它是多孔吸附性物质，且质轻、料的来源广泛、量可多一些。另外，为了提高多孔载体材料的粘接强度及耐腐蚀性，在其中加入粘胶作为增粘剂，采用的增粘剂要求耐腐好且粘性强度高，与发泡水泥具有很好的相容性的材料。增粘剂多加有利于改善提高多孔载体填料的粘接强度及耐腐蚀性，但增加成本，应在保证质量的前提减少用量。

本发明发泡水泥，活化粉煤灰，功能性辅料的限定比例（15～50）：（20～60）：（5～30）的比例只要配好后比重小于1，且固化后能保持圆球通孔形稳定，刚度合适即可。

Claims (4)

1.活性复合悬浮填料，其特征是由发泡水泥、活化粉煤灰为载体基料，所述载体基料内渗入功能性辅料而成为多孔载体填料，使填料凹凸不平、呈蜂窝状、高度粗糙的多孔状结构，在填料内不仅具有蜂窝状的大孔，也有发泡水泥形成的中孔，还有活性物质具有的微孔，因此在水体中该填料的不同部位分别形成了好氧、缺氧及厌氧区，多孔载体填料有一定形状的中空体，比重小于1，填料在反应器内浮动呈不断运动状态，上述物质组成的比例配比如下，发泡水泥：活化粉煤灰：功能性辅料≈15～50：20～60:5～30，再在所述多孔载体填料外表面粘上一层多孔的活性及磁性的粉状物质层而成为活性复合悬浮填料。

2.根据权利要求1所述的活性复合悬浮填料，其特征是发泡水泥为425#以上标号建筑水泥，将发泡剂加入到水泥中发泡，再加入水泥固化剂后水泥固化，所述活化粉煤灰为粉煤灰活化剂加入到粉煤灰中活化，制成多孔载体基料。

3.根据权利要求1所述的活性复合悬浮填料，其特征是所述功能性辅料有石灰膏，减水剂/增塑剂，木质素磺酸镁的助粘剂，铁镁的化合物的酶激活剂，水泥增强剂，磁性氧化铁粉的磁性物质，增强连接性物质的短纤维及粘胶。

4.根据权利要求1所述的活性复合悬浮填料，其特征是所述一定形状的中空体是圆球形中空体和圆柱形中空体。

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