CN108439574A - 一种悬浮式生物固定化载体填料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种悬浮式生物固定化载体填料及其制备方法，所述载体填料包括真空球心、外覆于真空球心表面的不透水玻璃材料层和外覆于不透水玻璃材料层表面的多孔玻璃陶瓷复合材料层。其制备方法是将碳粉球制备在合适粒径，再在碳粉球覆盖伊利石粉、双飞粉、硼砂粉、硅石粉和生蒙脱石粉混合粉料形成中间层，在最外层覆盖中间层的混合粉料、莫来石砂、谷壳粉、生蒙脱石粉混合砂粉料，通过高温煅烧后制成。本发明具有容易挂膜、挂膜后不易脱落、成本低廉、可以重复使用、无二次污染、孔径可控的、不易堵塞和使用寿命长的优点。

Description

一种悬浮式生物固定化载体填料及其制备方法
技术领域
本发明属于污水处理用的悬浮式生物载体填料技术领域，具体涉及一
悬浮式生物固定化载体填料及其制备方法。
背景技术
生物载体填料是微生物栖息、繁殖的的场所，是生物膜的载体，生物载体填料的性能会直接影响微生物的生长、繁殖和脱落，从而最终影响着生物膜反应器处理效果的好坏，由于其费用在整个废水处理系统的建设费用中占有很大的比重，所以选择适宜的填料对受污染水体修复技术具有重要的技术和经济意义。
目前，市场上主要有固定式、悬挂式和悬浮式三大类生物载体填料。但是悬浮式填料相比固定式与悬挂式，其优势是只需直接将其投加到反应器中，使用方便，挂膜效果佳，可以大大减少安装、管理、运行等费用同时也减少工程投资费用。
目前主要采用聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等材料做成的悬浮式填料，然而这些填料都明显存在以下几点不足：1)填料材质具有疏水性、缺乏生物亲和性、表面光滑微生物不易附着、挂膜效果较差；2)容易造成堵塞，降低生物膜的活性，从而影响整个系统的处理效率；3)使用成本高，聚乙烯或聚丙烯填料都是些价格较高的有机材料，4)无法重复使用，而且废弃后对环境造成二次污染，随着水质排放标准要求越来越严格，现有填料难以达到要求，急需研发新型生物载体填料。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种悬浮式生物固定化载体填料及其制备方法，目的是使制得的填料可以独立悬浮于污水中，且具有易挂膜和使用寿命长等优点。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种悬浮式生物固定化载体填料，所述载体填料包括真空球心、外覆于真空球心表面的不透水玻璃材料层和外覆于不透水玻璃材料层表面的多孔玻璃陶瓷复合材料层。
所述不透水玻璃材料层包括如下重量份的原料：
伊利石粉40-50份、双飞粉20-25份、硼砂粉5-10份、硅石粉20-25份和生蒙脱石粉5-10份。
所述不透水玻璃材料层中各原料形成的混合粉末采用16-20重量份，所述多孔玻璃陶瓷复合材料层包括如下重量份的原料：
莫来石60-65份、生蒙脱石粉5-10份和谷壳粉4-10份。
所述不透水玻璃层是厚度为0.38-0.58mm的密封玻璃层，所述多孔玻璃陶瓷复合材料层的厚度为1.1-1.3mm，所述真空球心采用碳粉球制作。不透水玻璃层与多孔玻璃陶瓷复合材料层的厚度范围不在上述范围值之间，球体填料比重增加会减少，此范围球体比重最为合适。
所述碳粉球的粒径为3-6mm。
所述悬浮式生物固定化载体填料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备需要粒径的碳粉球；
步骤二、将伊利石粉40-50份、双飞粉20-25份、硼砂粉5-10份、硅石粉20-25份和生蒙脱石粉5-10份加水球磨制浆料，之后制成干粉；
步骤三、将步骤二制成的干粉16-20份与粉碎后的莫来石砂60-65份、生蒙脱石粉5-10份及谷壳粉4-10份混匀得混合料；
步骤四、对步骤一制粒后的碳粉球依次加入步骤二制成的干粉及步骤三的混合料进行滚球覆盖；
步骤五、对步骤四滚球覆盖后的球体干燥，使干燥后含水率小于5％；若含水率高于5％，会导致能耗增加、生产成本升高、球体开裂；
步骤六、将干燥后的球体经煅烧及保温后制得所述载体填料。
所述步骤一中碳粉球的粒径为3-6mm，步骤二中干粉粒径为40-60目。
优选的，步骤三中通过研磨粉碎机把莫来石粒径大小控制在20-100目、谷壳粉控制在30-80目和生蒙脱石粉控制在325-400目。
所述步骤四中滚球覆盖的方法是先将碳粉球加入步骤二制成的干粉及水对碳粉球表面覆盖一层厚度为0.4-0.6mm的粉料，之后加入步骤三制得的混合料及水进一步在外层覆盖一层厚度为1.2-1.4mm的混料。
所述步骤六中煅烧的温度为1150-1250℃，保温时间为60-90min。
通过制备莫来石和谷壳粉的粒径大小控制多孔玻璃陶瓷复合材料层的孔径大小。
其中，合适粒径的碳粉球的制备可以采用滚球机的滚球方法制得。生蒙脱石是未经过煅烧的蒙脱石。
本发明的有益效果：本发明的载体填料是可以独立悬浮于污水中的生物载体填料，具有容易挂膜、挂膜后不易脱落、成本低廉、可以重复使用、无二次污染、孔径可控的、不易堵塞和使用寿命长的优点。由于形成的中间层为密闭的、不透水的玻璃材料层，从而阻止水进入球心内，空的球心形成一定排水体积，从而形成了一定浮力，外层为高比面积的多孔玻璃陶瓷复合材料层；由于为多孔材料，所以形成了高比面积，大大增强了是挂膜效果，外层玻璃陶瓷复合材料孔径可根据不同类型的微生物，通过步骤三制得的莫来石和谷壳粉粒径大小来控制孔径大小。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本发明悬浮式生物固定化载体填料的平面结构示意图。
图中标记为：
1、真空球心，2、不透水玻璃材料层，3、多孔玻璃陶瓷复合材料层，4、孔。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1所示，一种悬浮式生物固定化载体填料，该载体填料包括真空球心1、外覆于真空球心1表面的不透水玻璃材料层2和外覆于不透水玻璃材料层2表面的多孔玻璃陶瓷复合材料层3。多孔玻璃陶瓷复合材料层3具有多个均布于不透水玻璃材料层2表面的孔4，表面材料孔4是微生物菌生长繁殖场所。
为了形成更加合理的中间密封玻璃层，其中，不透水玻璃材料层优选包括如下重量份的原料：
伊利石粉40-50份、双飞粉20-25份、硼砂粉5-10份、硅石粉20-25份和生蒙脱石粉5-10份。
为了便于协同制备具有容易挂膜、挂膜后不易脱落、可以重复使用、无二次污染、不易堵塞和使用寿命长等优点的载体填料，上述不透水玻璃材料层中各原料形成的混合粉末采用16-20重量份，多孔玻璃陶瓷复合材料层包括如下重量份的原料：
莫来石60-65份、生蒙脱石粉5-10份和谷壳粉4-10份。
该悬浮式生物固定化载体填料的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、制备需要粒径的碳粉球；
步骤二、将伊利石粉40-50份、双飞粉20-25份、硼砂粉5-10份、硅石粉20-25份和生蒙脱石粉5-10份加水球磨制浆料，之后制成干粉；
步骤三、将步骤二制成的干粉16-20份与粉碎后的莫来石砂60-65份、生蒙脱石粉5-10份及谷壳粉4-10份混匀得混合料；
步骤四、对步骤一制粒后的碳粉球依次加入步骤二制成的干粉及步骤三的混合料进行滚球覆盖；
步骤五、对步骤四滚球覆盖后的球体干燥，使干燥后含水率小于5％；
步骤六、将干燥后的球体经煅烧及保温后制得载体填料。
具体而言，悬浮式生物固定化载体填料的制作方法步骤如下：
步骤一、通过滚球法制备好3-6mm碳粉球。
步骤二、将伊利石粉40-50份、双飞粉20-25份、硼砂粉5-10份、硅石粉20-25份和生蒙脱石粉5-10份加水球磨到325目浆料，再用喷雾干燥方式制成40目-60目的干粉。
步骤三、通过研磨粉碎机把莫来石粒径大小控制在20-100目、谷壳粉控制在30-80目和生蒙脱石粉控制在325-400目。
步骤四、将步骤二制备好的干粉16-20份和步骤三粉碎后的莫来石砂60-65份、谷壳粉4-10份、生蒙脱石粉5-10份在干粉混合机中混合均匀。
步骤五、将步骤一的碳粉球投入滚球机中，再加入步骤二制备好的干粉进行滚球，同时均匀加入一定量的水(此时加水的总量大概为10-12份)，对球表面覆盖一层步骤二制备好干粉，厚度0.4-0.6mm，再向滚球机中加入步骤四制备好的料，同时均匀加一定量的水(此时加水的总量大概为10-12份)，在外层通过滚球覆盖一层步骤四制备好的料，厚度为1.2mm-1.4mm。
步骤六、步骤五制备好的球体用干燥机干燥，干燥后含水率小于5％。
步骤七、将步骤六干燥好的球体投入到窑炉进行高温煅烧，煅烧最高温度1150-1250度，保温时间60-90分钟。
煅烧好的材料结构是：
球心中间为真空，作为中间层的不透水玻璃层是厚度为0.38-0.58mm的密封玻璃层，多孔玻璃陶瓷复合材料层的厚度为1.1-1.3mm，真空球心采用碳粉球制作。由于形成的中间层为密闭的、不透水的玻璃材料层，从而阻止水进入球心内，空的球心形成一定排水体积，从而形成了一定浮力，外层为高比面积的多孔玻璃陶瓷复合材料层；由于为多孔材料，所以形成了高比面积，大大增强了是挂膜效果。外层玻璃陶瓷复合材料孔径可根据不同类型的微生物，通过步骤三制得的莫来石和谷壳粉粒径大小来控制孔径大小。
1)物理性能测试如下表所示：
2)生化性能测试：
采用“前置反硝化生物滤池+碳氧化曝气生物滤池+硝化曝气生物滤池”试验装置，都采用本发明生物载体填料，其中前置反硝化生物滤池的水力表面负荷为8～10m3/m2.h、空床水力停留时间为20～30min，碳氧化曝气滤池表面水力负荷为4～6m3/m2.h、空床水力停留时间30～50min，硝化曝气生物滤池表面水力负荷6～12m3/m2.h、空床水体停留时间30～45min，利用生活污水进行生物挂膜，连续监测各工艺段滤池的进出水COD、BOD5、NH4-N、TN的水质参数，达到了排放标准，各工艺段滤池填料挂膜成功后再进行连续试验，分别计算各工艺段COD、BOD5、NH4-N、TN的填料去除负荷参数，验证填料的生物性能参数。经计算参数如下：
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种悬浮式生物固定化载体填料，其特征在于，所述载体填料包括真空球心、外覆于真空球心表面的不透水玻璃材料层和外覆于不透水玻璃材料层表面的多孔玻璃陶瓷复合材料层。
2.根据权利要求1所述悬浮式生物固定化载体填料，其特征在于，所述不透水玻璃材料层包括如下重量份的原料：
伊利石粉40-50份、双飞粉20-25份、硼砂粉5-10份、硅石粉20-25份和生蒙脱石粉5-10份。
3.根据权利要求2所述悬浮式生物固定化载体填料，其特征在于，所述不透水玻璃材料层中各原料形成的混合粉末采用16-20重量份，所述多孔玻璃陶瓷复合材料层包括如下重量份的原料：
莫来石60-65份、生蒙脱石粉5-10份和谷壳粉4-10份。
4.根据权利要求1所述悬浮式生物固定化载体填料，其特征在于，所述不透水玻璃层是厚度为0.38-0.58mm的密封玻璃层，所述多孔玻璃陶瓷复合材料层的厚度为1.1-1.3mm，所述真空球心采用碳粉球制作。
5.根据权利要求4所述悬浮式生物固定化载体填料，其特征在于，所述碳粉球的粒径为3-6mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述悬浮式生物固定化载体填料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、制备需要粒径的碳粉球；
步骤二、将伊利石粉40-50份、双飞粉20-25份、硼砂粉5-10份、硅石粉20-25份和生蒙脱石粉5-10份加水球磨制浆料，之后制成干粉；
步骤三、将步骤二制成的干粉16-20份与粉碎后的莫来石砂60-65份、生蒙脱石粉5-10份及谷壳粉4-10份混匀得混合料；
步骤四、对步骤一制粒后的碳粉球依次加入步骤二制成的干粉及步骤三的混合料进行滚球覆盖；
步骤五、对步骤四滚球覆盖后的球体干燥，使干燥后含水率小于5％；
步骤六、将干燥后的球体经煅烧及保温后制得所述载体填料。
7.根据权利要求6所述悬浮式生物固定化载体填料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中碳粉球的粒径为3-6mm，步骤二中干粉粒径为40-60目。
8.根据权利要求6所述悬浮式生物固定化载体填料的制备方法，其特征在于，所述步骤四中滚球覆盖的方法是先将碳粉球加入步骤二制成的干粉及水对碳粉球表面覆盖一层厚度为0.4-0.6mm的粉料，之后加入步骤三制得的混合料及水进一步在外层覆盖一层厚度为1.2-1.4mm的混料。
9.根据权利要求6所述悬浮式生物固定化载体填料的制备方法，其特征在于，所述步骤六中煅烧的温度为1150-1250℃，保温时间为60-90min。
10.根据权利要求6所述悬浮式生物固定化载体填料的制备方法，其特征在于，通过制备莫来石和谷壳粉的粒径大小控制多孔玻璃陶瓷复合材料层的孔径大小。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60892A (ja) * 1982-08-28 1985-01-05 Keihin Moukan Jiyouka Kyodo Kumiai 汚水浄化用球体
US20020170858A1 (en) * 2001-05-21 2002-11-21 John Maddux System and method for removing contaminants from water
CN1778711A (zh) * 2005-10-18 2006-05-31 景德镇陶瓷学院 固定化微生物悬浮陶瓷载体及其制备方法
CN203015652U (zh) * 2012-12-15 2013-06-26 张鹤 水族生化过滤用中空培菌陶瓷球
CN104671429A (zh) * 2013-12-03 2015-06-03 青岛浩泰水务有限公司 用于污水处理的悬浮无机填料
CN105036302A (zh) * 2015-08-31 2015-11-11 浙江大学 一种强化吸附磷的生物填料及其制备方法和用途

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60892A (ja) * 1982-08-28 1985-01-05 Keihin Moukan Jiyouka Kyodo Kumiai 汚水浄化用球体
US20020170858A1 (en) * 2001-05-21 2002-11-21 John Maddux System and method for removing contaminants from water
CN1778711A (zh) * 2005-10-18 2006-05-31 景德镇陶瓷学院 固定化微生物悬浮陶瓷载体及其制备方法
CN203015652U (zh) * 2012-12-15 2013-06-26 张鹤 水族生化过滤用中空培菌陶瓷球
CN104671429A (zh) * 2013-12-03 2015-06-03 青岛浩泰水务有限公司 用于污水处理的悬浮无机填料
CN105036302A (zh) * 2015-08-31 2015-11-11 浙江大学 一种强化吸附磷的生物填料及其制备方法和用途

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