CN108946933A - 一种改性聚乙烯微生物载体填料 - Google Patents

一种改性聚乙烯微生物载体填料 Download PDF

Info

Publication number
CN108946933A
CN108946933A CN201810875301.7A CN201810875301A CN108946933A CN 108946933 A CN108946933 A CN 108946933A CN 201810875301 A CN201810875301 A CN 201810875301A CN 108946933 A CN108946933 A CN 108946933A
Authority
CN
China
Prior art keywords
modified poly
poly ethylene
microbe carrier
annulus
carrier stuffing
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.)
Granted
Application number
CN201810875301.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108946933B (zh
Inventor
应汉杰
刘桂文
陈勇
郭亭
赵南
刘庆国
邹亚男
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.)
Nanjing yuanchuangjing Environmental Protection Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Nanjing Hi Tech Institute Of Biotechnology Research Co Ltd
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 Nanjing Hi Tech Institute Of Biotechnology Research Co Ltd filed Critical Nanjing Hi Tech Institute Of Biotechnology Research Co Ltd
Priority to CN201810875301.7A priority Critical patent/CN108946933B/zh
Publication of CN108946933A publication Critical patent/CN108946933A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108946933B publication Critical patent/CN108946933B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2806—Anaerobic processes using solid supports for microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

本发明提供一种改性聚乙烯微生物载体填料，采用改性聚乙烯为主体框架材料，经压铸成型，框架表面涂覆有亲水聚合物涂层，涂层经高能电子束照射，从而在改性聚乙烯分子链上引入含氧极性基团，从而与改性聚乙烯牢固结合，形成亲水表面从而增强载体填料的亲水性，填料在水中呈悬浮状态，在外力的作用下，可以在池中上下翻滚，充分与水体接触反应；该载体填料通过径向筋片将多边形环、第一圆环与第二圆环两两牢固连接，使得载体填料长时间使用都不易发生变形，径向筋片上设置凹槽，附着厌氧微生物，为厌氧微生物的生长提供保护，成为优势种群，增加载体上的生物膜量。

Description

一种改性聚乙烯微生物载体填料
技术领域
本发明涉及一种改性聚乙烯微生物载体填料，属于污水处理领域。
背景技术
生物膜移动床工艺是一种吸取了传统活性污泥法和生物接触氧化法的优点，形成的一种新型高效的生物处理工艺。填料经曝气和搅拌等手段在生化池中自由运动，污水连续经过装有填料的反应器时，在填料上生长形成生物膜，生物膜上微生物大量繁殖，异养和自养微生物利用水中的C、N、P等进行新陈代谢，从而起到净化污水的作用。而填料正是生物膜移动床工艺的核心，它的材质和表面性能将直接影响微生物的附着、生长，进而影响废水的处理效果。
目前，市场上常见的聚乙烯生物填料由于亲水性能和生物亲和性较差，导致在挂膜速度、挂膜量及膜与填料的紧密度方面存在不足，如对其进行适当的亲水与生物亲和改性以及活性炭和磁性改性，可望提高填料的传质、挂膜和水处理性能。另外PVC的冲击强度只有3～5kJ/m2，具有冲击强度低、热稳定性差等缺点，导致该填料容易老化，使用寿命较短。同时，大部分填料强度低，材质松软，表面光滑，在水中呈漂浮状，即使在外力的作用下，也形不成全方位的“流化”状态，即不能与池子里的水完全反应。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于污水处理的新型改性聚乙烯微生物载体填料，采用改性聚乙烯为主体，表面涂覆亲水聚合物并用电子束照射以形成永久亲水的表面，填料在水中呈悬浮状态，在外力的作用下，可以在池中上下翻滚，充分与水体接触反应。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种改性聚乙烯微生物载体填料，采用改性聚乙烯为主体框架材料，经压铸成型，框架表面涂覆有亲水聚合物涂层，涂层经高能电子束照射，从而在改性聚乙烯分子链上引入含氧极性基团，从而与改性聚乙烯牢固结合，形成亲水表面。
进一步地，所述主体框架中心为一多边形环，多边形环的每条纵向棱上固定有第一径向筋片，第一径向筋片穿过多边形环外的第一圆环与第二圆环内壁固定；第一圆环外壁与第二圆环内壁之间通过第二径向筋片固定连接，通过这种网状交错的结构，使得多边形环、第一圆环与第二圆环两两牢固连接，从而载体填料具有较大的强度，不易发生松动和变形。
更近一步地，所述第一径向筋片和第二径向筋片表面设有纵向排列的圆形的凹槽，所述凹槽的直径为0.5～2.0mm，深度为0.2～0.5mm，相邻凹槽之间的间距为1.0～3.0mm，凹槽处所受到的水流剪切力小于平面处，易于挂膜，挂膜时间由7-15天降低到3天左右，且凹槽处便于形成厌氧生物膜。
其中，所述改性聚乙烯通过如下方法制备：含有双链的乙烯基硅烷在引发剂的作用下与熔融的聚乙烯反应，形成硅烷接枝聚合物，该聚合物在硅烷醇缩合催化剂的存在下，与硅烷发生水解反应，从而形成网状的氧烷链交联结构，得到改性聚乙烯，参见文献：硅烷接枝交联聚乙烯的结构与性能及其在纳米复合材料中的应用.龚方红.《南京理工大学》，2007。
优选地，所述改性聚乙烯比重为0.95～0.97g/cm3。
所述含氧极性基团包括但不限于与单键相邻的羧基，以及与双键相邻的羧基。
优选地，所述亲水聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯醇-聚乙烯基胺共聚物、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚乙烯亚胺、聚乙烯基胺以及它们的衍生物中的一种或多种的组合。
优选地，所述亲水聚合物平均分子量大于2000道尔顿。
上述改性聚乙烯微生物载体填料在污水处理中的应用也应在本发明的保护范围中。
有益效果：
1、本申请载体填料以改性聚乙烯为主体，表面涂覆亲水聚合物涂层并采用高能电子束照射形成永久亲水性多孔涂层，从而增强载体填料的亲水性，填料在水中呈悬浮状态，在外力的作用下，可以在池中上下翻滚，充分与水体接触反应；
2、本申请载体填料通过径向筋片将多边形环、第一圆环与第二圆环两两牢固连接，使得载体填料长时间使用都不易发生变形，径向筋片上设置凹槽，附着厌氧微生物，为厌氧微生物的生长提供保护，成为优势种群，增加载体上的生物膜量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1是该微生物载体填料的横截面示意图；
图2是该微生物载体填料的径向筋片结构示意图；
图3是该微生物载体填料的3D模型效果图。
具体实施方式
如图1至3所示，该微生物载体填料高12mm，直径为25mm，主体框架中心为一六边形环1，边长为2mm，六边形环1的六条纵向棱11上固定有第一径向筋片12，第一径向筋片12穿过六边形环1外的第一圆环2与第二圆环3内壁固定，第一圆环2直径为12mm；第一圆环2外壁与第二圆环3内壁之间通过第二径向筋片21固定连接，第一径向筋片12与第二径向筋片21间隔分布，第一径向筋片12和第二径向筋片21表面设有纵向排列的圆形的凹槽4，凹槽4的直径为1mm，深度为0.4mm，相邻凹槽之间的间距为2mm。
该微生物载体填料的制备过程为：
含有双链的乙烯基硅烷在引发剂的作用下与熔融的聚乙烯反应，形成硅烷接枝聚合物，该聚合物在硅烷醇缩合催化剂的存在下，与硅烷发生水解反应，从而形成网状的氧烷链交联结构，得到改性聚乙烯，通过压铸形成主体框架结构，然后在框架表面涂覆一层聚乙烯醇，并随后用高能电子束照射从而与改性聚乙烯框架表面牢固结合形成永久亲水的表面即得。
将该微生物载体填料按一定比例添加到污水池或厌氧罐内，其中厌氧和缺氧池(罐)需配备搅拌设施，好氧池直接利用曝气，即可实现填料的上下翻滚，由于填料内的凹槽处可增强生物膜的厚度，因此使用该填料的池或罐，同样的处理量，其体积可以减小至常规的1/4。
以制备的载体填料进行A2/O工艺的启动，各反应池填充量均为50％，并处理某城市生活废水，该废水COD100mg/L左右，氨氮35mg/L左右，总磷3mg/L左右，HRT 10h。填料载体上3天出现菌斑，7天挂膜成功。挂膜成功后的出水水质见表1，出水水质达到国家对城市污水排放标准(GB18918-2002)一级A标准。
表1
本发明提供了一种改性聚乙烯微生物载体填料的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种改性聚乙烯微生物载体填料，其特征在于，采用改性聚乙烯为主体框架材料，经压铸成型，框架表面涂覆有亲水聚合物涂层，涂层经高能电子束照射，从而在改性聚乙烯分子链上引入含氧极性基团形成亲水表面。
2.根据权利要求1所述的一种改性聚乙烯微生物载体填料，其特征在于，所述主体框架中心为一多边形环(1)，多边形环(1)的每条纵向棱(11)上固定有第一径向筋片(12)，第一径向筋片(12)穿过多边形环(1)外的第一圆环(2)与第二圆环(3)内壁固定；第一圆环(2)外壁与第二圆环(3)内壁之间通过第二径向筋片(21)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种改性聚乙烯微生物载体填料，其特征在于，所述第一径向筋片(12)和第二径向筋片(21)表面设有纵向排列的圆形的凹槽(4)，所述凹槽(4)的直径为0.5～2.0mm，深度为0.2～0.5mm，相邻凹槽之间的间距为1.0～3.0mm。
4.根据权利要求1所述的一种改性聚乙烯微生物载体填料，其特征在于，所述改性聚乙烯通过如下方法制备：含有双链的乙烯基硅烷在引发剂的作用下与熔融的聚乙烯反应，形成硅烷接枝聚合物，该聚合物在硅烷醇缩合催化剂的存在下，与硅烷发生水解反应，从而形成网状的氧烷链交联结构，得到改性聚乙烯。
5.根据权利要求4所述的一种改性聚乙烯微生物载体填料，其特征在于，所述改性聚乙烯比重为0.95～0.97g/cm3。
6.根据权利要求1所述的一种改性聚乙烯微生物载体填料，其特征在于，所述含氧极性基团包括但不限于与单键相邻的羧基，以及与双键相邻的羧基。
7.根据权利要求6所述的一种改性聚乙烯微生物载体填料，其特征在于，所述亲水聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯醇-聚乙烯基胺共聚物、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚乙烯亚胺、聚乙烯基胺以及它们的衍生物中的一种或多种的组合。
8.根据权利要求7所述的一种改性聚乙烯微生物载体填料，其特征在于，所述亲水聚合物平均分子量大于2000道尔顿。
9.权利要求1或2所述改性聚乙烯微生物载体填料在污水处理中的应用。
CN201810875301.7A 2018-08-03 2018-08-03 一种改性聚乙烯微生物载体填料 Active CN108946933B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810875301.7A CN108946933B (zh) 2018-08-03 2018-08-03 一种改性聚乙烯微生物载体填料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810875301.7A CN108946933B (zh) 2018-08-03 2018-08-03 一种改性聚乙烯微生物载体填料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108946933A true CN108946933A (zh) 2018-12-07
CN108946933B CN108946933B (zh) 2019-05-31

Family

ID=64468618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810875301.7A Active CN108946933B (zh) 2018-08-03 2018-08-03 一种改性聚乙烯微生物载体填料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108946933B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109399783A (zh) * 2018-12-14 2019-03-01 江西庞泰环保股份有限公司 改性生物悬浮膜
CN110615524A (zh) * 2019-02-11 2019-12-27 权冉(银川)科技有限公司 一种易于微生物生长的水处理填料
CN114716013A (zh) * 2022-05-07 2022-07-08 红菌生物(广东)有限公司 一种接种厌氧氨氧化细菌的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101862604A (zh) * 2010-06-28 2010-10-20 厦门绿邦膜技术有限公司 制备亲水性多孔膜的方法
CN202688098U (zh) * 2012-03-31 2013-01-23 北京碧水源环境工程有限公司 污水处理生物流化床用悬浮生物填料
CN104066497A (zh) * 2011-12-30 2014-09-24 通用电气公司 具有亲水性涂层的多孔膜及其制备和使用方法
CN104609567A (zh) * 2013-11-05 2015-05-13 中国石油化工股份有限公司 一种悬浮生物填料的制备方法及应用
CN106830298A (zh) * 2017-04-17 2017-06-13 江志伟 用于处理工业废水和生活污水的改性悬浮生物弹性填料及制备方法
CN107446209A (zh) * 2017-07-31 2017-12-08 四川国中亿思通环保科技有限公司 一种磁性亲水mbbr填料及其制备方法
CN108101191A (zh) * 2017-12-19 2018-06-01 山东鲁抗中和环保科技有限公司 一种生物膜反应器内置悬浮填料

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101862604A (zh) * 2010-06-28 2010-10-20 厦门绿邦膜技术有限公司 制备亲水性多孔膜的方法
CN104066497A (zh) * 2011-12-30 2014-09-24 通用电气公司 具有亲水性涂层的多孔膜及其制备和使用方法
CN202688098U (zh) * 2012-03-31 2013-01-23 北京碧水源环境工程有限公司 污水处理生物流化床用悬浮生物填料
CN104609567A (zh) * 2013-11-05 2015-05-13 中国石油化工股份有限公司 一种悬浮生物填料的制备方法及应用
CN106830298A (zh) * 2017-04-17 2017-06-13 江志伟 用于处理工业废水和生活污水的改性悬浮生物弹性填料及制备方法
CN107446209A (zh) * 2017-07-31 2017-12-08 四川国中亿思通环保科技有限公司 一种磁性亲水mbbr填料及其制备方法
CN108101191A (zh) * 2017-12-19 2018-06-01 山东鲁抗中和环保科技有限公司 一种生物膜反应器内置悬浮填料

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109399783A (zh) * 2018-12-14 2019-03-01 江西庞泰环保股份有限公司 改性生物悬浮膜
CN110615524A (zh) * 2019-02-11 2019-12-27 权冉(银川)科技有限公司 一种易于微生物生长的水处理填料
CN114716013A (zh) * 2022-05-07 2022-07-08 红菌生物(广东)有限公司 一种接种厌氧氨氧化细菌的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108946933B (zh) 2019-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108946933B (zh) 一种改性聚乙烯微生物载体填料
CN206843189U (zh) 污染河流原位强化脱氮生物浮床净化装置
CN101691547B (zh) 采用原位生物接触氧化修复微污染水源水的方法
CN104787977A (zh) 一种连续流一体化电极生物膜反应器及去除硝酸盐的工艺
Xu et al. Treatment of high-strength ammonium wastewater by polyvinyl alcohol–sodium alginate immobilization of activated sludge
Jin et al. Performance of a nitrifying airlift reactor using granular sludge
Zayed et al. Removal of organic pollutants and of nitrate from wastewater from the dairy industry by denitrification
Chen et al. Anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) sludge immobilized by waterborne polyurethane and its nitrogen removal performance-a lab scale study
CN102887591A (zh) 一种水处理悬浮生物载体
Saini et al. Biofilm-mediated wastewater treatment: a comprehensive review
CN103936234A (zh) 一种利用太阳能的生活污水处理系统及其处理方法
CN105481107A (zh) 用于废水处理的亲水型生物载体
CN211338974U (zh) 一种本土微生物活化修复黑臭水体的装置
CN102199561A (zh) 一株以亚硝酸盐为氮源的好氧反硝化细菌及其筛选方法
CN103951050A (zh) 一种基于网状载体的反硝化细菌固定化直筒状生物活性填料制备及应用
CN107673471A (zh) 好氧硝化生物滤池‑缺氧反硝化生物滤池脱氮系统
CN108503037B (zh) 新型生物膜载体的制备及其应用
CN110282739A (zh) 一种处理低碳氮比分散源生活污水的方法
CN109896639A (zh) 耐重金属的菌剂、制备方法及其在污水处理中的应用
CN101983938A (zh) 一种甘蔗渣基生物膜的制备方法
CN108862943A (zh) 一种可调节生物膜-活性污泥污水处理方法和装置
Zhao et al. Enhanced stability and nitrogen removal efficiency of Klebsiella sp. entrapped in chitosan beads applied in the domestic sewage system
CN103951031A (zh) 一种基于网状载体的反硝化细菌固定化固定式生物活性填料制备及应用
CN112520858B (zh) 一种提高生物膜挂膜效率的方法和应用
CN113620413A (zh) 一种弱磁场强化铁碳微电解的硝态氮污染物去除方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210326

Address after: 210000 Room 501, building 5, accelerator phase II, No.11 Yaogu Avenue, Jiangbei new district, Nanjing City, Jiangsu Province

Patentee after: Nanjing yuanchuangjing Environmental Protection Technology Co.,Ltd.

Address before: 210032 room 1014, block A, Ding Tai bio tech building, 10 Spark Road, Nanjing high tech Development Zone, Jiangsu.

Patentee before: NANJING INSTITUTE OF WHITE-BIOTECH Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right