CN108640271A - 一种水解酸化池内挂组合填料用骨架及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水解酸化池内挂组合填料用骨架及其应用，涉及水解酸化池领域；所述骨架是以农作物秸秆为主要原料加工成的三维网状结构，制备方法为：(1)将秸秆混合均匀，放入杀菌液中进行杀菌，杀菌后用清水清洗；(2)将杀菌后的秸秆混合物放入次氯酸钠和乙酸的混合溶液中静置处理，待秸秆颜色发生变化时取出，用清水清洗至溶液呈中性，晾干；(3)将上述晾干后的秸秆混合物粉碎，过80目筛，和聚四氟乙烯、聚乳酸、过氧化二异丙苯混合均匀，高速搅拌；(4)将上述步骤制备的混合物送入挤出机中经过三维网状模具挤出成型，制得所述骨架；本发明制备的骨架用于填料使得水解酸化效果高、污水处理好、无污染、使用寿命久。
Description
技术领域：
本发明涉及水解酸化池领域，具体涉及一种水解酸化池内挂组合填料用骨架及其应用。
背景技术：
水解(酸化)处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。水解酸化池内分污泥床区和清水层区，待处理污水以及滤池反冲洗时脱落的剩余微生物膜由反应器底部进入池内，并通过带反射板的布水器与污泥床快速而均匀地混合。
填料的作用是给微生物提供一个生产平台，微生物附着在填料上可增加污水与微生物的接触面积从而提高水解酸化池的处理效率。
目前的水解酸化池水解酸化效率较低，污水净化效果不尽如人意，起关键作用的便是微生物与污水的接触面积，因此，如何增大微生物与污水的接触面积，从而提高净化效果，显得至关重要。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种水解酸化效果高、污水处理好、无污染、使用寿命久的水解酸化池内挂组合填料用骨架。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种水解酸化池内挂组合填料用骨架，所述骨架是以农作物秸秆为主要原料加工成的三维网状结构。
优选的，所述骨架的制备方法为：
(1)将玉米秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆按照1：1：1的质量比混合均匀，放入杀菌液中进行杀菌，杀菌后用清水清洗；
(2)将杀菌后的秸秆混合物放入次氯酸钠和乙酸的混合溶液中静置处理，待秸秆颜色发生变化时取出，用清水清洗至溶液呈中性，晾干，其中，次氯酸钠和乙酸的质量浓度分别为6-8％、12-14％；
(3)将上述晾干后的秸秆混合物粉碎，过80目筛，和聚四氟乙烯、聚乳酸、过氧化二异丙苯混合均匀，放入高速搅拌机在600-700r/min下搅拌30min，其中，秸秆混合物和聚四氟乙烯、聚乳酸、过氧化二异丙苯的质量比为200-300：10-15:20-30:3-5；
(4)将上述步骤制备的混合物送入挤出机中加热到330-350℃熔融，经过三维网状模具挤出成型，制得所述骨架。
优选的，所述杀菌液由以下重量份的原料组成：枫香脂40-60份、土贝母40-60份、绵马贯众20-30份、博落回20-30份、氢氧化铜8-10份、木瓜蛋白酶3-5份、春雷霉素2-3份、三甲氧苄氨嘧啶1-3份。
优选的，所述杀菌液的制备方法为：
(1)将枫香脂、土贝母、绵马贯众和博落回粉碎、混合均匀，将混合粉末溶于异丁醇中，在120-130℃下回流80-90min，将回流液减压回收异丁醇制得枫香脂、土贝母、绵马贯众和博落回提取物；
(2)将步骤(1)提取后剩余的混合物用冲压机压成直径为2cm、厚度为0.4cm的块状，将块状放入以12％质量浓度的氢氧化钠溶液为介质的反应釜中处理6-8h；
(3)向步骤(2)处理后的溶液中滴加盐酸至溶液呈中性，过滤，取下层滤液；
(4)将步骤(1)制备的提取物和步骤(3)制备的滤液混合，加入氢氧化铜、木瓜蛋白酶、春雷霉素和三甲氧苄氨嘧啶混合均匀，制得杀菌液。
所述的水解酸化池内挂组合填料用骨架在水解酸化池内挂组合填料中的应用。
所述组合填料由骨架和填充物组成，所述填充物填充在骨架内，由以下重量份的原料组成：玉米淀粉20-30份、果泥40-60份、磷酸二氢钾5-8份、碳酸钙4-6份、聚乳酸15-25份、活性炭10-20份、氧化铝分子筛30-50份、果胶10-16份、硝酸铵8-10份、花生麸50-70份。
本发明提供了一种水解酸化池内挂组合填料用骨架及其应用，其有益效果为：
(1)骨架选用农作物秸秆为主要原料，配合其它原料辅助制备而成，既保证了骨架的强度，耐用性，又使得骨架环保无污染，不会对水体造成二次污染；将骨架加工成三维网状结构，有利于增加污水与微生物的接触面积，从而提高水解酸化效率；
(2)农作物秸秆在成型前先用杀菌液处理，能将秸秆上的有害菌群杀灭，避免有害菌群在接触污水时吸收污水中的有机物营养而大量繁殖，造成水体微生物污染，自制杀菌液中，木瓜蛋白酶能够分解细菌体内蛋白成分，使细菌结构初步瓦解，枫香脂、土贝母、绵马贯众和博落回的结合使用能够将初步瓦解后的细菌杀灭，春雷霉素和三甲氧苄氨嘧啶的加入增强枫香脂、土贝母、绵马贯众和博落回的的杀菌效果，起到增强杀菌力的作用；
(3)将骨架用于组合填料中，并配合填充物使用，使填料不仅具有给微生物提供场地的目的，而且能够给微生物提供营养，从而延长微生物的使用时间。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种水解酸化池内挂组合填料用骨架，所述骨架是以农作物秸秆为主要原料加工成的三维网状结构。
所述骨架的制备方法为：
(1)将玉米秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆按照1：1：1的质量比混合均匀，放入杀菌液中进行杀菌，杀菌后用清水清洗；
(2)将杀菌后的秸秆混合物放入次氯酸钠和乙酸的混合溶液中静置处理，待秸秆颜色发生变化时取出，用清水清洗至溶液呈中性，晾干，其中，次氯酸钠和乙酸的质量浓度分别为6％、12％；
(3)将上述晾干后的秸秆混合物粉碎，过80目筛，和聚四氟乙烯、聚乳酸、过氧化二异丙苯混合均匀，放入高速搅拌机在650r/min下搅拌30min，其中，秸秆混合物和聚四氟乙烯、聚乳酸、过氧化二异丙苯的质量比为200：10:20:3；
(4)将上述步骤制备的混合物送入挤出机中加热到340℃熔融，经过三维网状模具挤出成型，制得所述骨架。
实施例2：
一种水解酸化池内挂组合填料用骨架，所述骨架是以农作物秸秆为主要原料加工成的三维网状结构。
所述骨架的制备方法为：
(1)将玉米秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆按照1：1：1的质量比混合均匀，放入杀菌液中进行杀菌，杀菌后用清水清洗；
(2)将杀菌后的秸秆混合物放入次氯酸钠和乙酸的混合溶液中静置处理，待秸秆颜色发生变化时取出，用清水清洗至溶液呈中性，晾干，其中，次氯酸钠和乙酸的质量浓度分别为8％、14％；
(3)将上述晾干后的秸秆混合物粉碎，过80目筛，和聚四氟乙烯、聚乳酸、过氧化二异丙苯混合均匀，放入高速搅拌机在650r/min下搅拌30min，其中，秸秆混合物和聚四氟乙烯、聚乳酸、过氧化二异丙苯的质量比为300：13:25:5；
(4)将上述步骤制备的混合物送入挤出机中加热到350℃熔融，经过三维网状模具挤出成型，制得所述骨架。
所述杀菌液由以下重量份的原料组成：枫香脂40份、土贝母40份、绵马贯众20份、博落回20份、氢氧化铜8份、木瓜蛋白酶3份、春雷霉素2份、三甲氧苄氨嘧啶1份。
所述杀菌液的制备方法为：
(1)将枫香脂、土贝母、绵马贯众和博落回粉碎、混合均匀，将混合粉末溶于异丁醇中，在130℃下回流80min，将回流液减压回收异丁醇制得枫香脂、土贝母、绵马贯众和博落回提取物；
(2)将步骤(1)提取后剩余的混合物用冲压机压成直径为2cm、厚度为0.4cm的块状，将块状放入以12％质量浓度的氢氧化钠溶液为介质的反应釜中处理8h；
(3)向步骤(2)处理后的溶液中滴加盐酸至溶液呈中性，过滤，取下层滤液；
(4)将步骤(1)制备的提取物和步骤(3)制备的滤液混合，加入氢氧化铜、木瓜蛋白酶、春雷霉素和三甲氧苄氨嘧啶混合均匀，制得杀菌液。
实施例3：
一种水解酸化池内挂组合填料用骨架，所述骨架是以农作物秸秆为主要原料加工成的三维网状结构。
所述骨架的制备方法为：
(1)将玉米秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆按照1：1：1的质量比混合均匀，放入杀菌液中进行杀菌，杀菌后用清水清洗；
(2)将杀菌后的秸秆混合物放入次氯酸钠和乙酸的混合溶液中静置处理，待秸秆颜色发生变化时取出，用清水清洗至溶液呈中性，晾干，其中，次氯酸钠和乙酸的质量浓度分别为7％、13％；
(3)将上述晾干后的秸秆混合物粉碎，过80目筛，和聚四氟乙烯、聚乳酸、过氧化二异丙苯混合均匀，放入高速搅拌机在700r/min下搅拌30min，其中，秸秆混合物和聚四氟乙烯、聚乳酸、过氧化二异丙苯的质量比为250：15:30:4；
(4)将上述步骤制备的混合物送入挤出机中加热到340℃熔融，经过三维网状模具挤出成型，制得所述骨架。
所述杀菌液由以下重量份的原料组成：枫香脂60份、土贝母60份、绵马贯众30份、博落回30份、氢氧化铜10份、木瓜蛋白酶5份、春雷霉素3份、三甲氧苄氨嘧啶3份。
所述杀菌液的制备方法为：
(1)将枫香脂、土贝母、绵马贯众和博落回粉碎、混合均匀，将混合粉末溶于异丁醇中，在125℃下回流85min，将回流液减压回收异丁醇制得枫香脂、土贝母、绵马贯众和博落回提取物；
(2)将步骤(1)提取后剩余的混合物用冲压机压成直径为2cm、厚度为0.4cm的块状，将块状放入以12％质量浓度的氢氧化钠溶液为介质的反应釜中处理7h；
(3)向步骤(2)处理后的溶液中滴加盐酸至溶液呈中性，过滤，取下层滤液；
(4)将步骤(1)制备的提取物和步骤(3)制备的滤液混合，加入氢氧化铜、木瓜蛋白酶、春雷霉素和三甲氧苄氨嘧啶混合均匀，制得杀菌液。
所述的水解酸化池内挂组合填料用骨架用于制备水解酸化池组合填料，所述组合填料由骨架和填充物组成，所述填充物填充在骨架内，由以下重量份的原料组成：玉米淀粉20份、果泥40份、磷酸二氢钾5份、碳酸钙4份、聚乳酸15份、活性炭10份、氧化铝分子筛30份、果胶10份、硝酸铵8份、花生麸50份。
实施例4：
一种水解酸化池内挂组合填料用骨架，所述骨架是以农作物秸秆为主要原料加工成的三维网状结构。
所述骨架的制备方法为：
(1)将玉米秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆按照1：1：1的质量比混合均匀，放入杀菌液中进行杀菌，杀菌后用清水清洗；
(2)将杀菌后的秸秆混合物放入次氯酸钠和乙酸的混合溶液中静置处理，待秸秆颜色发生变化时取出，用清水清洗至溶液呈中性，晾干，其中，次氯酸钠和乙酸的质量浓度分别为7％、13％；
(3)将上述晾干后的秸秆混合物粉碎，过80目筛，和聚四氟乙烯、聚乳酸、过氧化二异丙苯混合均匀，放入高速搅拌机在600r/min下搅拌30min，其中，秸秆混合物和聚四氟乙烯、聚乳酸、过氧化二异丙苯的质量比为280：12:26:3；
(4)将上述步骤制备的混合物送入挤出机中加热到330℃熔融，经过三维网状模具挤出成型，制得所述骨架。
所述杀菌液由以下重量份的原料组成：枫香脂50份、土贝母50份、绵马贯众25份、博落回25份、氢氧化铜9份、木瓜蛋白酶4份、春雷霉素2份、三甲氧苄氨嘧啶2份。
所述杀菌液的制备方法为：
(1)将枫香脂、土贝母、绵马贯众和博落回粉碎、混合均匀，将混合粉末溶于异丁醇中，在120℃下回流90min，将回流液减压回收异丁醇制得枫香脂、土贝母、绵马贯众和博落回提取物；
(2)将步骤(1)提取后剩余的混合物用冲压机压成直径为2cm、厚度为0.4cm的块状，将块状放入以12％质量浓度的氢氧化钠溶液为介质的反应釜中处理6h；
(3)向步骤(2)处理后的溶液中滴加盐酸至溶液呈中性，过滤，取下层滤液；
(4)将步骤(1)制备的提取物和步骤(3)制备的滤液混合，加入氢氧化铜、木瓜蛋白酶、春雷霉素和三甲氧苄氨嘧啶混合均匀，制得杀菌液。
所述的水解酸化池内挂组合填料用骨架用于制备水解酸化池组合填料，所述组合填料由骨架和填充物组成，所述填充物填充在骨架内，由以下重量份的原料组成：玉米淀粉30份、果泥60份、磷酸二氢钾8份、碳酸钙6份、聚乳酸25份、活性炭20份、氧化铝分子筛50份、果胶16份、硝酸铵10份、花生麸70份。
对比例：
一种水解酸化仿生填料，包括：中心支撑体，沿该中心支撑体均匀分布编制设置的多种纤维单元，各种纤维单元之间相互交错，每个纤维单元与所述中心支撑体之间的夹角为60～90度。
所述中心支撑体为金属材料制成的硬性杆状物，所述纤维单元为环状形式连续的围绕在所述中心支撑体周围，环状距所述中心支撑体的距离为10cm。所述多种纤维单元包括：生物碳纤维和辅助纤维，所述辅助纤维选自维纶纤维、棉纶纤维。
对以上各实施例和对比例制备的填料作用于相同的两个水解酸化池，并向水解酸化池通入相同的污水，检测净化效果，结果如下：
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种水解酸化池内挂组合填料用骨架，其特征在于，所述骨架是以农作物秸秆为主要原料加工成的三维网状结构。
2.根据权利要求1所述的水解酸化池内挂组合填料用骨架，其特征在于，所述骨架的制备方法为：
(1)将玉米秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆按照1：1：1的质量比混合均匀，放入杀菌液中进行杀菌，杀菌后用清水清洗；
(2)将杀菌后的秸秆混合物放入次氯酸钠和乙酸的混合溶液中静置处理，待秸秆颜色发生变化时取出，用清水清洗至溶液呈中性，晾干，其中，次氯酸钠和乙酸的质量浓度分别为6-8％、12-14％；
(3)将上述晾干后的秸秆混合物粉碎，过80目筛，和聚四氟乙烯、聚乳酸、过氧化二异丙苯混合均匀，放入高速搅拌机在600-700r/min下搅拌30min，其中，秸秆混合物和聚四氟乙烯、聚乳酸、过氧化二异丙苯的质量比为200-300：10-15:20-30:3-5；
(4)将上述步骤制备的混合物送入挤出机中加热到330-350℃熔融，经过三维网状模具挤出成型，制得所述骨架。
3.根据权利要求2所述的水解酸化池内挂组合填料用骨架，其特征在于，所述杀菌液由以下重量份的原料组成：枫香脂40-60份、土贝母40-60份、绵马贯众20-30份、博落回20-30份、氢氧化铜8-10份、木瓜蛋白酶3-5份、春雷霉素2-3份、三甲氧苄氨嘧啶1-3份。
4.根据权利要求3所述的水解酸化池内挂组合填料用骨架，其特征在于，所述杀菌液的制备方法为：
(1)将枫香脂、土贝母、绵马贯众和博落回粉碎、混合均匀，将混合粉末溶于异丁醇中，在120-130℃下回流80-90min，将回流液减压回收异丁醇制得枫香脂、土贝母、绵马贯众和博落回提取物；
(2)将步骤(1)提取后剩余的混合物用冲压机压成直径为2cm、厚度为0.4cm的块状，将块状放入以12％质量浓度的氢氧化钠溶液为介质的反应釜中处理6-8h；
(3)向步骤(2)处理后的溶液中滴加盐酸至溶液呈中性，过滤，取下层滤液；
(4)将步骤(1)制备的提取物和步骤(3)制备的滤液混合，加入氢氧化铜、木瓜蛋白酶、春雷霉素和三甲氧苄氨嘧啶混合均匀，制得杀菌液。
5.根据权利要求1-4任一项所述的水解酸化池内挂组合填料用骨架在水解酸化池内挂组合填料中的应用。
6.根据权利要求5所述的水解酸化池内挂组合填料用骨架在水解酸化池内挂组合填料中的应用，其特征在于，所述组合填料由骨架和填充物组成，所述填充物填充在骨架内，由以下重量份的原料组成：玉米淀粉20-30份、果泥40-60份、磷酸二氢钾5-8份、碳酸钙4-6份、聚乳酸15-25份、活性炭10-20份、氧化铝分子筛30-50份、果胶10-16份、硝酸铵8-10份、花生麸50-70份。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181012 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |