CN114105285A - 一种新型改性移动床生物填料 - Google Patents

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CN114105285A CN202111267852.3A CN202111267852A CN114105285A CN 114105285 A CN114105285 A CN 114105285A CN 202111267852 A CN202111267852 A CN 202111267852A CN 114105285 A CN114105285 A CN 114105285A
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岳文春
李海利
宋淮芳
许庆贤
朱芸
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Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种新型改性移动床生物填料，包括以下质量比的原料：HDPE：PBAT和PLA：碳酸钙或沸石的质量比为80‑90：5‑10：2.5‑5，PBAT与PLA材料的降解周期为2‑5年，可进行多次重新挂膜，可生物降解塑料的存在可给微生物提供部分碳源，降低了膜表面细菌与活性污泥的竞争关系，提升挂膜量及挂膜速率；碳酸钙及沸石的主要作用为提升表面粗糙度，辅助微生物挂膜，挂膜成功后表面微生物膜量有所增加，处理负荷有所提升；同时PBAT及PLA加入提高填料表面的亲水性，降低了表面接触角，提高移动床填料的填料处理能力和应用效果。

Description

一种新型改性移动床生物填料
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种新型改性移动床生物填料。
背景技术
移动床填料是一种新型生物活性载体，它采用科学配方，根据污水性质不同，在高分子材料中融合多种有利于微生物快速附着生长的微量元素，经过特殊工艺改性、构造而成，具有比表面积大、亲水性好、生物活性高、挂膜快、处理效果好、使用寿命长等优点。
现有移动床填料其主要材料为高密度聚乙烯，高密度聚乙烯为疏水性材料，挂膜初期挂膜时水体中微生物物与填料表面接触较少，且由于亲水性较差，微生物挂载填料其不可逆附着的行程过程会拉长；同时，现有移动床填料其表面较为光滑，填料附着难度较大，无法起到藏污纳垢的作用，当填料表面挂膜成功后，生物膜内部污泥行成缺氧或厌氧环境，厌氧缺氧污泥EPS较低，表面粘合性大大降低，表面过于光滑，其脱膜的概率大大提高，填料层中生物膜厚度较低，一定程度上影响了生物膜的同步硝化反硝化效果。因此亟需设计一种能够提高填料处理能力和应用效果的移动床填料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型改性移动床生物填料，以提高移动床填料的填料处理能力和应用效果。
为实现上述目的，本发明提供了一种新型改性移动床生物填料，包括以下原料：HDPE、PBAT和PLA、碳酸钙或沸石，其中，HDPE：PBAT和PLA：碳酸钙或沸石的质量比为80-90：5-10：2.5-5。
其中，所述PBAT与PLA为可生物降解塑料。
其中，所述新型改性移动床生物填料的制备方法如下:
按上述质量比进行称取原料；
将HDPE、PBAT和PLA、碳酸钙或沸石依次加入挤出机中进行混合，并通过挤出机高温挤出。
本发明的一种新型改性移动床生物填料，PBAT与PLA材料的降解周期为2-5年，可进行多次重新挂膜，可生物降解塑料的存在可给微生物提供部分碳源，降低了膜表面细菌与活性污泥的竞争关系，提升挂膜量及挂膜速率，挂膜总量的提升会提高系统的处理负荷以及同步硝化反硝化效果；碳酸钙及沸石的主要作用为提升表面粗糙度，同时沸石会释放出一定量的无机营养元素，如Ca、Na、K等，辅助微生物挂膜。挂膜成功后表面微生物膜量有所增加，处理负荷有所提升；同时PBAT及PLA加入提高填料表面的亲水性，降低了表面接触角，提高了填料挂膜速率，以提高移动床填料的填料处理能力和应用效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种新型改性移动床生物填料的示意图。
图2是本发明提供的一种新型改性移动床生物填料的制备方法。
1-移动床生物填料。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1，本发明提供一种新型改性移动床生物填料，包括以下原料：HDPE、PBAT和PLA、碳酸钙或沸石，其中，HDPE：PBAT和PLA：碳酸钙或沸石的质量比为80-90：5-10：2.5-5。
在本实施方式中，本新型改性移动床生物填料的配方主体为HDPE，加入一定比例可生物降解塑料包括：PBAT(己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物)以及PLA(聚乳酸)，同时会加入一定比例的碳酸钙或者沸石，其中HDPE为材料主体的支撑结构，其质量比例为80％-90％，PBAT与PLA的合计质量占比为5％-10％，碳酸钙或沸石的质量占比为2.5％-5％，HDPE的为移动床的填料的主要骨架，PBAT与PLA为可生物降解塑料，只有在缺氧好氧等生物细菌存在前提下才会分解，PBAT与PLA材料的降解周期为2-5年，可进行多次重新挂膜，可生物降解塑料的存在可给微生物提供部分碳源，降低了膜表面细菌与活性污泥的竞争关系，提升挂膜量及挂膜速率，挂膜总量的提升会提高系统的处理负荷以及同步硝化反硝化效果；碳酸钙及沸石的主要作用为提升表面粗糙度，同时沸石会释放出一定量的无机营养元素，如Ca、Na、K等，辅助微生物挂膜。挂膜成功后表面微生物膜量有所增加，处理负荷有所提升；同时PBAT及PLA加入提高填料表面的亲水性，降低了表面接触角，提高了填料挂膜速率，以提高移动床填料的填料处理能力和应用效果。
所述新型改性移动床生物填料的制备方法如下:
S100：按上述质量比进行称取原料；
S200：将HDPE、PBAT和PLA、碳酸钙或沸石依次加入挤出机中进行混合，并通过挤出机高温挤出。
按下述质量比称取原料：HDPE：PBAT和PLA：碳酸钙或沸石的质量比为80-90：5-10：2.5-5，将挤出机进行升温，升温至140℃，再将HDPE、PBAT和PLA、碳酸钙或沸石放入挤出机中进行混合，随后从挤出机中挤出。
实施例1：
HDPE：PBAT和PLA：碳酸钙或沸石的质量比为85：10：5。
实施例2：
HDPE：PBAT和PLA：碳酸钙或沸石的质量比为90：5：5。
实施例3：
HDPE：PBAT和PLA：碳酸钙或沸石的质量比为90：7.5：2.5。
PBAT与PLA材料的降解周期为2-5年，可进行多次重新挂膜，可生物降解塑料的存在可给微生物提供部分碳源，降低了膜表面细菌与活性污泥的竞争关系，提升挂膜量及挂膜速率，挂膜总量的提升会提高系统的处理负荷以及同步硝化反硝化效果；碳酸钙及沸石的主要作用为提升表面粗糙度，同时沸石会释放出一定量的无机营养元素，如Ca、Na、K等，辅助微生物挂膜。挂膜成功后表面微生物膜量有所增加，处理负荷有所提升；同时PBAT及PLA加入提高填料表面的亲水性，降低了表面接触角，提高了填料挂膜速率。挂膜时间缩短至7-15天，相比常规填料，挂膜速率提升50％以上；同等污泥量及溶解氧情况下，整体容积负荷可提升20％左右，池体内同步硝化反硝化率可达20％，在污水厂运维可减少，可减少人工投加碳源总量，减少运维成本。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种新型改性移动床生物填料，其特征在于，
包括以下原料：HDPE、PBAT和PLA、碳酸钙或沸石，其中，HDPE：PBAT和PLA：碳酸钙或沸石的质量比为80-90：5-10：2.5-5。
2.如权利要求1所述的一种新型改性移动床生物填料，其特征在于，
所述PBAT与PLA为可生物降解塑料。
3.如权利要求2所述的一种新型改性移动床生物填料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
按上述质量比进行称取原料；
将HDPE、PBAT和PLA、碳酸钙或沸石依次加入挤出机中进行混合，并通过挤出机高温挤出。
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