一种多孔生物填料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种多孔生物填料，按质量百分比计，是在聚氨酯中添加3％～5％的陶粒和0.01％～0.05％的铁盐制成的。多孔生物填料的制备方法，包括以下步骤：将聚氨酯、陶粒和铁盐按比例混合，搅拌均匀；混合物在一次发泡箱中发泡，得半成品；半成品进行二次加氢爆破；切割定型。该多孔生物填料填充于生物流化床中可用于工业废水的深度处理。本发明专利技术所述填料是一种高效生物亲合性填料，其原料来源简单易得，成本低，使用周期长，更换周期大于6年；制备方法操作简单、易控制，在流化床内投加该填料，增加了生化系统内的生物量，提高了生化处理系统中的去除率和系统运行稳定性，减少了活性污泥的膨胀，解决了氧化池表面漂浮大量泡沫的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于工业废水处理技术领 域。
技术介绍
流化床是应用于化工领域的一项重要工艺。自20世纪70年代初期开始，一些国 家已将这一技术应用于污水生物处理领域，并开展了多方面的科学研究工作。结果证明， 这种工艺的应用起到了进一步强化上述两项条件的作用。因此，专家认为生物流化床应是 污水生物处理技术的发展方向之一。"流态化"简称"流化"，是指在脉冲布水、曝气、污泥 回流等水力条件下，填料在水体中悬浮并产生位移的一种状态。目前，流化床多以砂、活性 炭和焦炭等一类的惰性小颗粒为载体，这些载体颗粒小、比表面积大，每m3载体表面积可达 2000m2。但这些载体并不能在生化池内长时间真正"流化"起来，经常会发生板结和堵塞等 现象，因而影响了流化床工艺的推广应用。 生物流化床是指为提高生物膜法的处理效率，以砂（或无烟煤、活性炭等）作填 料并作为生物膜载体，废水自下向上流过砂床使载体层呈流动状态，从而在单位时间加大 生物膜同废水的接触面积和充分供氧，并利用填料沸腾状态强化废水生物处理过程的构筑 物。构筑物中填料的表面积超过3300m2/m3填料，填料上生长的生物膜很少脱落，可省去二 次沉淀池。床中混合液悬浮固体浓度达8000-40000mg/L，氧的利用率超过90%，根据半生 产性试验结果，当空床停留时间为16~45分钟时BOD和氮的去除率均大于90%，此时填料 粒径为1_，膨胀率为100%，BOD负荷16. 6kg (B0D5) Am3 · d)。生物流化床工艺效率高、占 地少、投资省，在美、日等国已用于污水硝化、脱氮等深度处理和污水二级处理及其他含酚、 制药等工业废水处理。 生物流化床工艺的关键就在于填料的选择。填料的流化状态除了与水力条件直接 相关外，还与填料的挂膜情况以及挂膜微生物的新陈代谢周期等因素有密切关系。将现有 的填料填充于生物流化床中，往往会产生生化处理系统去除率低，系统运行不稳定，活性污 泥膨胀、氧化池表面漂浮大量泡沫等问题。因此，有必要研究一种能够有效处理废水中的污 染物，提高生化处理系统的去除率，解决活性污泥膨胀、氧化池表面漂浮大量泡沫等问题的 多孔生物填料。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种多孔生物填料及其制备方法 和应用，能够有效处理废水中的污染物，制备方法简单，可用于工业废水深度处理中。 为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案： -种多孔生物填料，按质量百分比计，是在聚氨酯中添加3%~5%的陶粒和 0. 01 %~0. 05%的铁盐制成的。 进一步地，前述多孔生物填料，按质量百分比计，是在聚氨酯中添加4%的陶粒和 0.03%的铁盐制成的。 前述多孔生物填料中，所述聚氨酯为软质聚氨酯，所述铁盐为FeSO4，所述陶粒的 粒径为20~100 μ m。 前述多孔生物填料的孔隙率为90%~95%，密度为I. 00~I. 05。 前述多孔生物填料的粒径为10~50mm，优选为10mm。 上述多孔生物填料的制备方法，包括以下步骤： (1)将聚氨酯、陶粒和铁盐按比例混合，搅拌均匀；(2)混合物在一次发泡箱中发 泡，得到闭合孔半成品；（3)将闭合孔半成品进行二次加氢爆破开孔；(4)切割定型即得。 上述多孔生物填料填充于生物流化床中在工业废水深度处理中的应用。 进一步地，前述应用中，工业废水为医药合成、医药发酵、医药中间体、化工、皮革 或煤化工工业废水。 新型生物流化床工艺是一种在生物反应器内投加多孔亲和生物填料，在水流和气 流作用下，载体处于流化状态，依靠载体表面的生物膜对污染物吸附、氧化和分解，可进一 步降低废水的污染物含量的废水生化处理技术。生物流化床配备的亲和生物填料，是生物 流化床选择的核心。 本专利技术的多孔生物填料是一种高效生物亲合性填料，由聚氨酯先经过多次发泡， 再在发泡后的聚氨酯中加入稀有金属及亲水材料，再经二次爆破精加工而成。加入的亲水 材料具有亲水、抗老化、增加撕裂度的特点，可以明显提高产品的耐磨性能。多孔生物填料 的孔隙率为90 %~95%，密度介于1.00~1.05之间。填料具有良好的弹性，在水力、气 流的搅拌、冲击下，填料自身形状会发生微小变化，此形状变化保证了填料内部、外部之间 形成良好物质交换条件，这个过程又称之为亲和生物填料的"自呼吸"作用。填料中含有的 多种稀有金属及亲水材料促进了微生物的生化反应。实验性中试和工程实际应用中，确定 高效生物亲合性填料的粒径为IOmm使用效果最佳。生化反应单元内，填料填充率控制在 15%~25%为宜。 高效生物亲合性填料在微生物附着生长的情况下，会自发形成一个"悬浮一沉淀" 的循环过程。填料投加到生化反应池初期，填料上附着生长着少量的微生物，填料在反应池 内呈悬浮生长状态。随着填料上微生物的逐渐增加，填料整体的比重增加，此时填料沉淀于 反应池的底层。沉淀于底层的填料上微生物由于物质传递减弱和生物自身老化氧化，开始 与填料剥离，逐渐又恢复到悬浮状态，重复着"悬浮一沉淀"循环过程。高效生物亲合性填 料因其处于流化状态不会产生堵塞问题。对同样废水进行处理，投加本专利技术的生物填料比 投加传统填料（砂或无烟煤、活性炭等）的COD去除率提高25%~35%，NH3-N去除率提高 30%~40%。 本专利技术的多孔生物填料在流化床中应用具有以下优点：（1)流化床内投加多孔生 物填料，增加了生化系统内的生物量，提高了生化处理系统中的去除率，增加了系统运行稳 定性；（2)流化床内的多孔生物填料，有效的减少了活性污泥膨胀现象；（3)流化床单元内 悬浮的部分填料，解决了以往氧化池表面漂浮大量泡沫的现象；(4)多孔生物填料的使用， 对设计、施工无特殊要求，填料的投加、补充、更新操作简单；（5)多孔生物填料因其处于流 化状态不会产生堵塞问题。 本专利技术的有益之处在于：本专利技术的多孔生物填料是一种高效生物亲合性填料，其 原料来源简单易得，成本低，填料使当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔生物填料，其特征在于：按质量百分比计，是在聚氨酯中添加3％～5％的陶粒和0.01％～0.05％的铁盐制成的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：桂琪，
申请(专利权)人：桂琪，
类型：发明
国别省市：广东;44