CN115583720A - 一种增强生物相容性的填料以及其制造方法和应用 - Google Patents

一种增强生物相容性的填料以及其制造方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN115583720A
CN115583720A CN202211192333.XA CN202211192333A CN115583720A CN 115583720 A CN115583720 A CN 115583720A CN 202211192333 A CN202211192333 A CN 202211192333A CN 115583720 A CN115583720 A CN 115583720A
Authority
CN
China
Prior art keywords
filler
sewage
filter bed
cod
microorganisms
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.)
Pending
Application number
CN202211192333.XA
Other languages
English (en)
Inventor
柴喜林
连建明
吕鑫
徐光前
卢佳明
林瑶
沈思中
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.)
Jiangxi Wannian Zhongnan Environmental Protection Industry Co Operative Research Institute Co ltd
Jiangxi Gaia Environmental Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiangxi Wannian Zhongnan Environmental Protection Industry Co Operative Research Institute Co ltd
Jiangxi Gaia Environmental Science and Technology 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 Jiangxi Wannian Zhongnan Environmental Protection Industry Co Operative Research Institute Co ltd, Jiangxi Gaia Environmental Science and Technology Co Ltd filed Critical Jiangxi Wannian Zhongnan Environmental Protection Industry Co Operative Research Institute Co ltd
Priority to CN202211192333.XA priority Critical patent/CN115583720A/zh
Publication of CN115583720A publication Critical patent/CN115583720A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • 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
    • C02F2003/001—Biological treatment of water, waste water, or sewage using granular carriers or supports for the microorganisms
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (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

本发明提供了一种增强生物相容性的填料以及其制造方法和应用，该方法通过将填料原料经过机械活化和筛分处理，使得填料颗粒表面的比表面积和相对粗糙度增加，有利于微生物的附着，再使用有机酸溶液对填料颗粒表面进行清洗，可以增加缺陷位点，更易于微生物的附着，进一步的，将填料放入表面活性剂中浸泡，提高了填料的稳定性，不至于被水流冲散而导致微生物流失，再将填料用束口网包裹后，放入生物培养液，并进行曝气，提供充足的溶解氧，营造出更有利于微生物存活的环境，最后进行自然条件下的风干处理，得到目标填料，有效解决了传统滤床填料表面生物相容性差的问题。

Description

一种增强生物相容性的填料以及其制造方法和应用
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种增强生物相容性的填料以及其制造方法和应用。
背景技术
生物滤床自开发与应用以来一直受到研究者的重视，通过不断的研究由低负荷生物滤床到高负荷生物滤床，成为一种日趋成熟的处理生活污水、城市污水、工业废水等领域的技术。废水通过高负荷生物滤床时，填料截留了废水中的悬浮物质，使微生物很快繁殖起来，微生物又进一步吸附了废水中溶解性和胶体有机物，逐渐增长并形成了生物膜。生物滤床就是依靠滤料表面的生物膜对废水中有机物的吸附氧化作用，使废水得以净化的。
生物滤床中，微生物种类的多少、生物量的大小、微生物活跃度等特性决定着处理负荷和处理效果，而增强生物相容性的填料则是核心部分，起着关键作用。填料是生物膜赖以栖息的场所，是生物膜的载体，影响着微生物的生长、繁殖、脱落和形态及空间结构，同时兼有截留悬浮物质的作用，也是影响污水处理工程的投资和运行成本的主要因素。
现有的填料按照性质一般分为无机填料、有机高分子填料和复合填料三大类型，但这些传统填料一般只会进行物理处理，例如进行研磨等，这种处理可以使一定的微生物附着在填料表面，但这种方式并未给微生物提供生长环境，很容易使得附着在填料表面的微生物大量流失，进而导致污水处理能力下降。
发明内容
基于此，本发明实施例当中提供了一种增强生物相容性的填料以及其制造方法和应用，旨在解决现有技术中，传统填料生物相容性差的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种增强生物相容性的填料的制备方法，包括以下步骤：
将填料原料经过机械活化和筛分处理，得到第一填料；
使用有机酸溶液对所述第一填料进行清洗，并将清洗后的所述第一填料放入表面活性剂中浸泡，沥水后得到第二填料；
将所述第二填料用束口网包裹后，放入生物培养液，并进行曝气，得到第三填料；
将所述第三填料进行自然条件下的风干处理，得到目标填料。
进一步的，所述填料原料为硅藻土、火山岩、蛭石、膨润土、长石、石英、海泡石、沸石、白云石、黑滑石、高岭土、蒙脱石、磷灰石的一种或多种。
进一步的，所述将填料原料经过机械活化和筛分处理，得到第一填料的步骤中，将填料原料依次经过粉磨处理和筛分，将所述第一填料的颗粒度控制在40目以上。
进一步的，所述有机酸溶液包括酒石酸盐、草酸盐、苹果酸盐、柠檬酸盐、抗坏血酸盐、海藻酸钠中的一种或多种，且所述有机酸溶液中有机酸含量为0.5％～5％。
进一步的，所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠、硬脂酸钠中的一种，且所述表面活性剂的浓度为0.1％～1％。
进一步的，所述将清洗后的所述第一填料放入表面活性剂中浸泡的步骤中，浸泡时间为10s～90s。
进一步的，所述束口网的口径小于所述第一填料的颗粒目数。
进一步的，所述生物培养液包括葡萄糖1g/L～10g/L，铵盐0.5g/L～5g/L，钙盐0.2g/L～2g/L，钠盐0.1g/L～1g/L，钾盐0.05g/L～0.5g/L，磷酸盐0.1g/L～1g/L，硫酸盐0.5g/L～5g/L，且所述生物培养液的温度为20℃～35℃，pH值为6.5～8。
本发明实施例的第二方面提供了一种增强生物相容性的填料，该增强生物相容性的填料采用上述的增强生物相容性的填料的制备方法制备得到。
本发明实施例的第三方面提供了一种增强生物相容性的填料在污水处理中的应用，采用上述的增强生物相容性的填料的制备方法制备得到增强生物相容性的填料，将所述增强生物相容性的填料填入滤床中。
与现有技术相比，实施本发明具有如下有益效果：
通过将填料原料经过机械活化和筛分处理，使得填料颗粒表面的比表面积和相对粗糙度增加，有利于微生物的附着，再使用有机酸溶液对填料颗粒表面进行清洗，可以增加缺陷位点，更易于微生物的附着，进一步的，将填料放入表面活性剂中浸泡，提高了填料的稳定性，不至于被水流冲散而导致微生物流失，再将填料用束口网包裹后，放入生物培养液，并进行曝气，提供充足的溶解氧，营造出更有利于微生物存活的环境，最后进行自然条件下的风干处理，得到目标填料，有效解决了传统滤床填料表面生物相容性差的问题。
附图说明
图1为束口网依靠悬挂的方式置于生物培养液中的示意图；
图2为束口网依靠底盘支撑的方式置于生物培养液中的示意图；
图3为实施例一得到的目标填料的表面形貌图；
图4为对比例一得到的填料的表面形貌图。
以下具体实施方式将结合上述附图进一步说明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一方面针对目前传统填料生物相容性差的问题，提出了一种增强生物相容性的填料的制备方法，其中，该制备方法包括如下步骤：
将填料原料经过机械活化和筛分处理，得到第一填料；
使用有机酸溶液对第一填料进行清洗，并将清洗后的第一填料放入表面活性剂中浸泡，沥水后得到第二填料；
将第二填料用束口网包裹后，放入生物培养液，并进行曝气，得到第三填料；
将第三填料进行自然条件下的风干处理，得到目标填料。
在本发明一些实施例当中，填料原料为硅藻土、火山岩、蛭石、膨润土、长石、石英、海泡石、沸石、白云石、黑滑石、高岭土、蒙脱石、磷灰石的一种或多种。
在本发明一些实施例当中，将填料原料经过机械活化和筛分处理，得到第一填料的步骤中，将填料原料依次经过粉磨处理和筛分，将第一填料的颗粒度控制在40目以上。
在本发明一些实施例当中，有机酸溶液包括酒石酸盐、草酸盐、苹果酸盐、柠檬酸盐、抗坏血酸盐、海藻酸钠中的一种或多种，且有机酸溶液中有机酸含量为0.5％～5％。
在本发明一些实施例当中，表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠、硬脂酸钠中的一种，且表面活性剂的浓度为0.1％～1％。
在本发明一些实施例当中，将清洗后的第一填料放入表面活性剂中浸泡的步骤中，浸泡时间为10s～90s。
在本发明一些实施例当中，束口网的口径小于第一填料的颗粒目数，即不会发生颗粒泄露，同时要求束口网的材质机械强度高、稳定性好，对微生物无毒害，具体的，束口网可以为不锈钢网、金属丝编织网、聚氨脂网、聚乙烯网、尼龙网，另外，束口网可以通过悬挂或者底盘支撑的方式置于生物培养液中，如图1和图2所示，图1为束口网依靠悬挂的方式置于生物培养液中的示意图，图2为束口网依靠底盘支撑的方式置于生物培养液中的示意图。
在本发明一些实施例当中，生物培养液包括葡萄糖1g/L～10g/L，铵盐0.5g/L～5g/L，钙盐0.2g/L～2g/L，钠盐0.1g/L～1g/L，钾盐0.05g/L～0.5g/L，磷酸盐0.1g/L～1g/L，硫酸盐0.5g/L～5g/L，且生物培养液的温度为20℃～35℃，pH值为6.5～8。
具体的，实际制备增强生物相容性的填料的过程可以为，将填料原料经过机械活化和筛分处理，得到颗粒度大于40目的第一填料，再使用有机酸溶液对第一填料进行清洗，并将清洗后的第一填料放入表面活性剂中浸泡，沥水后得到第二填料，然后将第二填料用不锈钢束口网包裹后，放入生物培养液，并通过不锈钢束口网下方的微孔气泡盘进行曝气，得到第三填料，最后将第三填料进行自然条件下的风干处理，得到目标填料。
本发明另一方面还提出一种增强生物相容性的填料，采用上述的增强生物相容性的填料的制备方法制备得到。
本发明另一方面还提出一种增强生物相容性的填料在污水处理中的应用，采用上述的增强生物相容性的填料的制备方法制备得到增强生物相容性的填料，将所述增强生物相容性的填料填入滤床中。
为了便于理解本发明，下面将给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
实施例一
本实施例当中，将质量比为1：1：1的蛭石、火山岩与硅藻土混合后，圆盘振磨机将混合物颗粒研磨至40目与100目之间，得到第一填料，再使用1％的柠檬酸盐溶液对第一填料进行清洗，并将清洗后的第一填料放入1％的木质素磺酸钠溶液中浸泡60s，沥水后得到第二填料，然后将第二填料用孔径200目的不锈钢束口网包裹后，放入生物培养液中，并通过不锈钢束口网下方的微孔气泡盘进行曝气，得到第三填料，其中，生物培养液包括葡萄糖10g/L、(NH4)2SO43g/L、Ca(NO3)2 1g/L、K2HPO4 0.5g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、KCl 0.1g/L，最后将第三填料进行自然条件下的风干处理，得到目标填料。
另外，将目标填料填入滤床中，以当污水通过滤床时，对污水中的有机污染物进行处理，其中，本实施例当中的待处理的污水中的COD为205mg/L，NH3-N为112mg/L，总氮为165mg/L，总磷为23mg/L，将污水通入滤床中，在经过125天的污水处理后，测定其中的COD、NH3-N、总氮以及总磷，具体的，出水中COD为25.33mg/L，NH3-N为13.13mg/L，总氮为35.22mg/L，总磷为0.37mg/L。
对比例一
本实施例当中，将质量比为1：1：1的蛭石、火山岩与硅藻土混合后填入滤床中，以当污水通过滤床时，对污水中的有机污染物进行处理，其中，本实施例当中的待处理的污水中的COD为159mg/L，NH3-N为87mg/L，总氮为115mg/L，总磷为19.8mg/L，将污水通入滤床中，在经过125天的污水处理后，测定其中的COD、NH3-N、总氮以及总磷，具体的，出水中COD为52.31mg/L，NH3-N为19.11mg/L，总氮为35.64mg/L，总磷为1.31mg/L。
实施例二
本实施例当中，将质量比为3：2：1的蛭石、火山岩与硅藻土混合后，圆盘振磨机将混合物颗粒研磨至40目与100目之间，得到第一填料，再使用1％的柠檬酸盐溶液对第一填料进行清洗，并将清洗后的第一填料放入1％的木质素磺酸钠溶液中浸泡60s，沥水后得到第二填料，然后将第二填料用孔径200目的不锈钢束口网包裹后，放入生物培养液中，并通过不锈钢束口网下方的微孔气泡盘进行曝气，得到第三填料，其中，生物培养液包括葡萄糖10g/L、(NH4)2SO43g/L、Ca(NO3)2 1g/L、K2HPO4 0.5g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、KCl 0.1g/L，最后将第三填料进行自然条件下的风干处理，得到目标填料。
另外，将目标填料填入滤床中，以当污水通过滤床时，对污水中的有机污染物进行处理，其中，本实施例当中的待处理的污水中的COD为85mg/L，NH3-N为69mg/L，总氮为78mg/L，总磷为3.6mg/L，将污水通入滤床中，在经过125天的污水处理后，测定其中的COD、NH3-N、总氮以及总磷，具体的，出水中15.07mg/L，NH3-N为0.45mg/L，总氮为8.45mg/L，总磷为0.02mg/L。
对比例二
本实施例当中，将质量比为3：2：1的蛭石、火山岩与硅藻土混合后填入滤床中，以当污水通过滤床时，对污水中的有机污染物进行处理，其中，本实施例当中的待处理的污水中的COD为124mg/L，NH3-N为87mg/L，总氮为121mg/L，总磷为11.2mg/L，将污水通入滤床中，在经过125天的污水处理后，测定其中的COD、NH3-N、总氮以及总磷，具体的，出水中COD为74.59mg/L，NH3-N为47.17mg/L，总氮为61.13mg/L，总磷为4.21mg/L。
实施例三
本实施例当中，将质量比为3：2：2的蛭石、火山岩与硅藻土混合后，圆盘振磨机将混合物颗粒研磨至40目与100目之间，得到第一填料，再使用1％的柠檬酸盐溶液对第一填料进行清洗，并将清洗后的第一填料放入1％的木质素磺酸钠溶液中浸泡60s，沥水后得到第二填料，然后将第二填料用孔径200目的不锈钢束口网包裹后，放入生物培养液中，并通过不锈钢束口网下方的微孔气泡盘进行曝气，得到第三填料，其中，生物培养液包括葡萄糖10g/L、(NH4)2SO43g/L、Ca(NO3)2 1g/L、K2HPO4 0.5g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、KCl 0.1g/L，最后将第三填料进行自然条件下的风干处理，得到目标填料。
另外，将目标填料填入滤床中，以当污水通过滤床时，对污水中的有机污染物进行处理，其中，本实施例当中的待处理的污水中的COD为98mg/L，NH3-N为87mg/L，总氮为102mg/L，总磷为13mg/L，将污水通入滤床中，在经过125天的污水处理后，测定其中的COD、NH3-N、总氮以及总磷，具体的，出水中COD为18.38mg/L，NH3-N为7.2mg/L，总氮为13.99mg/L，总磷为0.2mg/L。
对比例三
本实施例当中，将质量比为3：2：2的蛭石、火山岩与硅藻土混合后填入滤床中，以当污水通过滤床时，对污水中的有机污染物进行处理，其中，本实施例当中的待处理的污水中的COD为108mg/L，NH3-N为75mg/L，总氮为98mg/L，总磷为9.3mg/L，将污水通入滤床中，在经过125天的污水处理后，测定其中的COD、NH3-N、总氮以及总磷，具体的，出水中COD为78.1mg/L，NH3-N为35.45mg/L，总氮为49.7mg/L，总磷为3.36mg/L。
实施例四
本实施例当中，将质量比为1：1：2的蛭石、火山岩与硅藻土混合后，圆盘振磨机将混合物颗粒研磨至40目与100目之间，得到第一填料，再使用1％的柠檬酸盐溶液对第一填料进行清洗，并将清洗后的第一填料放入1％的木质素磺酸钠溶液中浸泡60s，沥水后得到第二填料，然后将第二填料用孔径200目的不锈钢束口网包裹后，放入生物培养液中，并通过不锈钢束口网下方的微孔气泡盘进行曝气，得到第三填料，其中，生物培养液包括葡萄糖10g/L、(NH4)2SO43g/L、Ca(NO3)2 1g/L、K2HPO4 0.5g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、KCl 0.1g/L，最后将第三填料进行自然条件下的风干处理，得到目标填料。
另外，将目标填料填入滤床中，以当污水通过滤床时，对污水中的有机污染物进行处理，其中，本实施例当中的待处理的污水中的COD为69mg/L，NH3-N为47mg/L，总氮为58mg/L，总磷为1.8mg/L，将污水通入滤床中，在经过125天的污水处理后，测定其中的COD、NH3-N、总氮以及总磷，具体的，出水中COD为9.46mg/L，NH3-N为7.05mg/L，总氮为12.18mg/L，总磷为0.02mg/L。
对比例四
本实施例当中，将质量比为1：1：2的蛭石、火山岩与硅藻土混合后填入滤床中，以当污水通过滤床时，对污水中的有机污染物进行处理，其中，本实施例当中的待处理的污水中的COD为79mg/L，NH3-N为52mg/L，总氮为72mg/L，总磷为2.8mg/L，将污水通入滤床中，在经过125天的污水处理后，测定其中的COD、NH3-N、总氮以及总磷，具体的，出水中COD为39.27mg/L，NH3-N为22.49mg/L，总氮为32.75mg/L，总磷为1.01mg/L。
实施例五
本实施例当中，将质量比为2：2：1的蛭石、火山岩与硅藻土混合后，圆盘振磨机将混合物颗粒研磨至40目与100目之间，得到第一填料，再使用1％的柠檬酸盐溶液对第一填料进行清洗，并将清洗后的第一填料放入1％的木质素磺酸钠溶液中浸泡60s，沥水后得到第二填料，然后将第二填料用孔径200目的不锈钢束口网包裹后，放入生物培养液中，并通过不锈钢束口网下方的微孔气泡盘进行曝气，得到第三填料，其中，生物培养液包括葡萄糖10g/L、(NH4)2SO43g/L、Ca(NO3)2 1g/L、K2HPO4 0.5g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、KCl 0.1g/L，最后将第三填料进行自然条件下的风干处理，得到目标填料。
另外，将目标填料填入滤床中，以当污水通过滤床时，对污水中的有机污染物进行处理，其中，本实施例当中的待处理的污水中的COD为85mg/L，NH3-N为69mg/L，总氮为85mg/L，总磷为2.5mg/L，将污水通入滤床中，在经过125天的污水处理后，测定其中的COD、NH3-N、总氮以及总磷，具体的，出水中COD为5.01mg/L，NH3-N为9.16mg/L，总氮为12.57mg/L，总磷为0.01mg/L。
对比例五
本实施例当中，将质量比为2：2：1的蛭石、火山岩与硅藻土混合后填入滤床中，以当污水通过滤床时，对污水中的有机污染物进行处理，其中，本实施例当中的待处理的污水中的COD为86mg/L，NH3-N为58mg/L，总氮为73mg/L，总磷为1.7mg/L，将污水通入滤床中，在经过125天的污水处理后，测定其中的COD、NH3-N、总氮以及总磷，具体的，出水中COD为36.26mg/L，NH3-N为28.05mg/L，总氮为43.09mg/L，总磷为1.01mg/L。
实施例六
本实施例当中，将质量比为3：3：1的蛭石、火山岩与硅藻土混合后，圆盘振磨机将混合物颗粒研磨至40目与100目之间，得到第一填料，再使用1％的柠檬酸盐溶液对第一填料进行清洗，并将清洗后的第一填料放入1％的木质素磺酸钠溶液中浸泡60s，沥水后得到第二填料，然后将第二填料用孔径200目的不锈钢束口网包裹后，放入生物培养液中，并通过不锈钢束口网下方的微孔气泡盘进行曝气，得到第三填料，其中，生物培养液包括葡萄糖10g/L、(NH4)2SO43g/L、Ca(NO3)2 1g/L、K2HPO4 0.5g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、KCl 0.1g/L，最后将第三填料进行自然条件下的风干处理，得到目标填料。
另外，将目标填料填入滤床中，以当污水通过滤床时，对污水中的有机污染物进行处理，其中，本实施例当中的待处理的污水中的COD为96mg/L，NH3-N为58mg/L，总氮为75mg/L，总磷为2.6mg/L，将污水通入滤床中，在经过125天的污水处理后，测定其中的COD、NH3-N、总氮以及总磷，具体的，出水中COD为7.95mg/L，NH3-N为2.15mg/L，总氮为5.25mg/L，总磷为未检出。
对比例六
本实施例当中，将质量比为3：3：1的蛭石、火山岩与硅藻土混合后填入滤床中，以当污水通过滤床时，对污水中的有机污染物进行处理，其中，本实施例当中的待处理的污水中的COD为96mg/L，NH3-N为51mg/L，总氮为68mg/L，总磷为2.1mg/L，将污水通入滤床中，在经过125天的污水处理后，测定其中的COD、NH3-N、总氮以及总磷，具体的，出水中COD为36.08mg/L，NH3-N为31.02mg/L，总氮为40.54mg/L，总磷为0.8mg/L。
请参阅下表1，所示为本发明上述实施例一～六和对比例一～六对应的参数。
表1：
实施例 填料 比例 束口袋固定方式 运行天数
对比例1 蛭石、火山岩与硅藻土 1：1：1 无 125
实施例1 蛭石、火山岩与硅藻土 1：1：1 悬挂 125
对比例2 蛭石、火山岩与硅藻土 3：2：1 无 125
实施例2 蛭石、火山岩与硅藻土 3：2：1 底盘支撑 125
对比例3 蛭石、火山岩与硅藻土 3：2：2 无 125
实施例3 蛭石、火山岩与硅藻土 3：2：2 底盘支撑 125
对比例4 蛭石、火山岩与硅藻土 1：1：2 无 125
实施例4 蛭石、火山岩与硅藻土 1：1：2 悬挂 125
对比例5 蛭石、火山岩与硅藻土 2：2：1 无 125
实施例5 蛭石、火山岩与硅藻土 2：2：1 底盘支撑 125
对比例6 蛭石、火山岩与硅藻土 3：3：1 无 125
实施例6 蛭石、火山岩与硅藻土 3：3：1 底盘支撑 125
在实际应用当中，分别采用本发明上述实施例一～六和对比例一～六所对应的制备方法及参数制备得到对应的目标填料填入滤床中，并将污水通过滤床，定时检测污水中的污染物浓度，其中，被检测的污染物有COD、NH3-N以及总磷，测试数据如下表2所示。
表2：
Figure BDA0003869977120000111
Figure BDA0003869977120000121
结合上述表1和表2的数据可以明显看出，本发明实施例一～六制备出的目标填料，由于目标填料中生物相容性的提高，在填入滤床后对污水进行处理，明显提升了高浓度有机废水的去污效率，其中，与对比例1相比，实施例1中COD处理效率提高20％，NH3-N提高10％，总氮提高9％，总磷提高5％；与对比例2相比，实施例2中COD处理效率提高42％，NH3-N提高53％，总氮提高40％，总磷提高37％；与对比例3相比，实施例3中COD处理效率提高53％，NH3-N提高38％，总氮提高37％，总磷提高35％；与对比例4相比，实施例4中COD处理效率提高36％，NH3-N提高28％，总氮提高25％，总磷提高34％；与对比例5相比，实施例5中COD处理效率提高36％，NH3-N提高35％，总氮提高44％，总磷提高59％；与对比例6相比，实施例6中COD处理效率提高29％，NH3-N提高57％，总氮提高53％，总磷提高38％。
另外，将实施例一得到的目标填料和对比例一的填料进行电镜扫描，扫描电镜结果如图3和图4所示，图3为实施例一得到的目标填料的表面形貌图，图4为对比例一得到的填料的表面形貌图，可以看出，处理之后的填料表面腐蚀间隙增多，比表面积增加，从而更易于细菌的附着与生长。
综上，本发明涉及一种增强生物相容性的填料以及其制造方法和应用，该方法通过将填料原料经过机械活化和筛分处理，使得填料颗粒表面的比表面积和相对粗糙度增加，有利于微生物的附着，再使用有机酸溶液对填料颗粒表面进行清洗，可以增加缺陷位点，更易于微生物的附着，进一步的，将填料放入表面活性剂中浸泡，提高了填料的稳定性，不至于被水流冲散而导致微生物流失，再将填料用束口网包裹后，放入生物培养液，并进行曝气，提供充足的溶解氧，营造出更有利于微生物存活的环境，最后进行自然条件下的风干处理，得到目标填料，有效解决了传统滤床填料表面生物相容性差的问题。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种增强生物相容性的填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将填料原料经过机械活化和筛分处理，得到第一填料；
使用有机酸溶液对所述第一填料进行清洗，并将清洗后的所述第一填料放入表面活性剂中浸泡，沥水后得到第二填料；
将所述第二填料用束口网包裹后，放入生物培养液，并进行曝气，得到第三填料；
将所述第三填料进行自然条件下的风干处理，得到目标填料。
2.根据权利要求1所述的增强生物相容性的填料的制备方法，其特征在于，所述填料原料为硅藻土、火山岩、蛭石、膨润土、长石、石英、海泡石、沸石、白云石、黑滑石、高岭土、蒙脱石、磷灰石的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的增强生物相容性的填料的制备方法，其特征在于，所述将填料原料经过机械活化和筛分处理，得到第一填料的步骤中，将填料原料依次经过粉磨处理和筛分，将所述第一填料的颗粒度控制在40目以上。
4.根据权利要求1所述的增强生物相容性的填料的制备方法，其特征在于，所述有机酸溶液包括酒石酸盐、草酸盐、苹果酸盐、柠檬酸盐、抗坏血酸盐、海藻酸钠中的一种或多种，且所述有机酸溶液中有机酸含量为0.5％～5％。
5.根据权利要求1所述的增强生物相容性的填料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、木质素磺酸钠、硬脂酸钠中的一种，且所述表面活性剂的浓度为0.1％～1％。
6.根据权利要求1所述的增强生物相容性的填料的制备方法，其特征在于，所述将清洗后的所述第一填料放入表面活性剂中浸泡的步骤中，浸泡时间为10s～90s。
7.根据权利要求3所述的增强生物相容性的填料的制备方法，其特征在于，所述束口网的口径小于所述第一填料的颗粒目数。
8.根据权利要求1所述的增强生物相容性的填料的制备方法，其特征在于，所述生物培养液包括葡萄糖1g/L～10g/L，铵盐0.5g/L～5g/L，钙盐0.2g/L～2g/L，钠盐0.1g/L～1g/L，钾盐0.05g/L～0.5g/L，磷酸盐0.1g/L～1g/L，硫酸盐0.5g/L～5g/L，且所述生物培养液的温度为20℃～35℃，pH值为6.5～8。
9.一种增强生物相容性的填料，其特征在于，根据权利要求1-8任一项所述的增强生物相容性的填料的制备方法制备得到。
10.一种增强生物相容性的填料在污水处理中的应用，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的增强生物相容性的填料的制备方法制备得到增强生物相容性的填料，将所述增强生物相容性的填料填入滤床中。
CN202211192333.XA 2022-09-28 2022-09-28 一种增强生物相容性的填料以及其制造方法和应用 Pending CN115583720A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211192333.XA CN115583720A (zh) 2022-09-28 2022-09-28 一种增强生物相容性的填料以及其制造方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211192333.XA CN115583720A (zh) 2022-09-28 2022-09-28 一种增强生物相容性的填料以及其制造方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115583720A true CN115583720A (zh) 2023-01-10

Family

ID=84778334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211192333.XA Pending CN115583720A (zh) 2022-09-28 2022-09-28 一种增强生物相容性的填料以及其制造方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115583720A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5403799A (en) * 1992-12-21 1995-04-04 W. R. Grace & Co.-Conn. Process upset-resistant inorganic supports for bioremediation
CN1446749A (zh) * 2003-04-07 2003-10-08 浙江大学 微波合成有机膨润土的方法
CN101182002A (zh) * 2007-10-26 2008-05-21 江苏工业学院 一种超声波联合微波合成有机膨润土的方法
CN104096543A (zh) * 2014-06-23 2014-10-15 中国科学院广州能源研究所 一种脱色用有机活性白土的制备方法
CN108101230A (zh) * 2017-12-23 2018-06-01 安徽睿知信信息科技有限公司 一种污水处理用速分生化球的制备方法
CN114751507A (zh) * 2022-04-21 2022-07-15 四川大学 一种曝气生物滤池新型有机填料及其制备方法
CN114890535A (zh) * 2021-12-21 2022-08-12 河北恒特环保工程有限公司 一种适用于河湖水质提升的复合环保净水剂及其制作方法
CN115090106A (zh) * 2022-06-28 2022-09-23 广东中微环保生物科技有限公司 生物净化颗粒及其制备方法，及含该颗粒的净化装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5403799A (en) * 1992-12-21 1995-04-04 W. R. Grace & Co.-Conn. Process upset-resistant inorganic supports for bioremediation
CN1446749A (zh) * 2003-04-07 2003-10-08 浙江大学 微波合成有机膨润土的方法
CN101182002A (zh) * 2007-10-26 2008-05-21 江苏工业学院 一种超声波联合微波合成有机膨润土的方法
CN104096543A (zh) * 2014-06-23 2014-10-15 中国科学院广州能源研究所 一种脱色用有机活性白土的制备方法
CN108101230A (zh) * 2017-12-23 2018-06-01 安徽睿知信信息科技有限公司 一种污水处理用速分生化球的制备方法
CN114890535A (zh) * 2021-12-21 2022-08-12 河北恒特环保工程有限公司 一种适用于河湖水质提升的复合环保净水剂及其制作方法
CN114751507A (zh) * 2022-04-21 2022-07-15 四川大学 一种曝气生物滤池新型有机填料及其制备方法
CN115090106A (zh) * 2022-06-28 2022-09-23 广东中微环保生物科技有限公司 生物净化颗粒及其制备方法，及含该颗粒的净化装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
罗云波等: "《食品生物技术导论》", 31 August 2016, 中国农业大学出版社, pages: 102 - 103 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108793433B (zh) 一种高浊度水质应急处理技术
CN110078329B (zh) 一种底泥原位生物强化与底栖环境生态修复方法
CN110697907B (zh) 一种固定化复合菌群材料及其制备方法
US7578938B2 (en) Filtering medium and use of the said filtering medium for pollution removal from lagoons
CN113087283B (zh) 一种用于污水处理的泡沫状固载微生物填料及其制备方法
CN108675464A (zh) 一种去除电镀废水处理出水中微量重金属及痕量f-53b的方法
CN112158962A (zh) 微生物水体原位治理菌群净化体及采用该菌群净化体的污水治理方法
CN111646563A (zh) 一种护坡与水体净化材料
CN115583720A (zh) 一种增强生物相容性的填料以及其制造方法和应用
CN207792859U (zh) 吸附过滤网
CN114105314B (zh) 一种水环境修复材料及其制备方法
CN112851037B (zh) 多级拦截净化水体中颗粒物的草坪
CN111847642B (zh) 水处理微生物高流动载体材料、制备方法及水处理方法
CN109928518B (zh) 一种高效水体净化剂
CN109928451B (zh) 一种高效润湿净化剂的制备方法及其环境净化的应用
CN111039414B (zh) 一种生物净化系统
CN113087282A (zh) 一种含有固载微生物填料的污水处理装置
CN109928517A (zh) 一种多维度水体净化装置及其应用
CN109928519B (zh) 一种高效水体净化剂的制备方法
Vuoriranta et al. Bioregeneration of activated carbon in a fluidized GAC bed treating bleached kraft mill secondary effluent
CN113005116B (zh) 一种微生物制剂及其在水体净化方面的应用
CN109928515B (zh) 一种无需回收的高效水体净化剂及其应用
CN109928516B (zh) 一种高效润湿净化剂及其环境净化的应用
CN112028256B (zh) 一种酶化除磷剂及其制备方法
CN117263402B (zh) 一种基于硝化细菌的污水处理剂及其制备方法

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