一种具有脱氮功能的复合型悬浮滤料制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有脱氮功能的复合型悬浮滤料，包括聚氨基甲酸酯海绵，所述聚氨基甲酸酯海绵内嵌有沸石。本实用新型专利技术的滤料适于悬浮快滤池生化功能，不仅具有对悬浮污染物良好的截留和吸附效果，还具有良好的微生物附着、生物膜形成以及对生物膜的保护作用，从而能够更好的发挥其快速过滤和生化处理作用，内嵌的沸石具有其独特的吸附性能、离子交换性能和易再生的特点，在去除废水中氮、磷方面也能起到很好的作用。

A Composite Suspension Filter Material with Denitrification Function

The utility model discloses a composite suspension filter material with denitrification function, which comprises a polyurethane sponge embedded with zeolite. The filter material of the utility model is suitable for the biochemical function of the suspension fast filter. It not only has good interception and adsorption effect for suspended pollutants, but also has good microbial adhesion, biofilm formation and protection effect for biofilm, so as to better play its rapid filtration and biochemical treatment role. The embedded zeolite has its unique adsorption performance, ion exchange performance and ease of treatment. The characteristics of regeneration can also play a very good role in removing nitrogen and phosphorus from wastewater.

【技术实现步骤摘要】
一种具有脱氮功能的复合型悬浮滤料
本技术涉及一种具有脱氮功能的复合型悬浮滤料。
技术介绍
合流制排水区域雨天时，随着降雨量的增加，雨水径流量相应的增加，当管道流量超过截流干管的输送能力时，将出现溢流，部分雨污混合污水经过溢流井或泵站排入受纳水体而产生溢流，该部分雨污水即为合流制溢流(combinedseweroverflows，CSO)。在城市点源污染被逐步控制后，城市CSO作为典型的非点源污染已成为世界城市水环境污染、生态系统失衡的重要原因，若城市CSO不加控制，直接排入天然水体的污染物质将严重破坏城市水体水质并影响水体功能的恢复。合流制溢流水质波动大，部分水质远高于污水，因而初期雨水和CSO等对受纳水体的污染极其严重，而CSO控制措施主要可分为源头控制、管道系统控制、储存调蓄和末端处理四大类，但目前我国多采用调蓄等控制手段，并没有完整的针对这些水量较大的污染源的处理设施。悬浮快滤池作为一种CSO末端处理工艺，可应用于管网末端，对入河雨污水进行快速处理。运行时，待过滤水进入悬浮快滤池由下而上的通过滤料进行过滤，滤料靠浮力和水流冲击力压实，截留污染物，从而有效地控制合流制溢流污染，对雨污水的SS和COD产生良好的去除效果。因此，滤料品质的优劣很大程度上决定了悬浮快速过滤池对CSO的处理效果，选择并设计合适的滤料，用以处理合流制溢流污水实有必要。此外，部分区域由于合流制溢流造成的天然水体环境恶化已十分严重，加之合流制雨天溢流发生的频率相较晴天为低，导致悬浮快滤池在不发生溢流时处于闲置状态。因此，为了提高悬浮快滤池的利用效率，同时提高其对由于合流制溢流造成的水体污染负荷的削减水平，进一步开发悬浮快滤池的生化功能，对已经产生污染的水体进行生化处理意义重大。要开发悬浮快滤池的生化功能，滤料的选择十分关键。目前，已经有各种滤料类专利、产品对污水处理进行了研究。但现有各类滤料主要针对工业废水或日常污水处理进行设计，尚无专门为悬浮快滤池快速过滤功能及生化功能的开发而专门设计的滤料种类。例如，名为“一种椰子壳水处理滤料的生产工艺”(申请号：201410501983.7，公开号：CN104324552A)的专利技术专利，采用椰子壳为原料，经加工处理后，适用于石油炼化企业的水处理，对含油污水处理效果显著。但由于其原料为椰子壳，因此其密度远大于水，然而，若运用于CSO悬浮快滤装置，则要求其滤料比重小于水，方可形成悬浮滤层对CSO进行过滤。再例如，名为“一种石英砂水处理滤料”(申请号：201410507721.1，公开号：CN104289034A)的专利技术专利，以石英砂颗粒为基质，并加入高岭石黏土，焙烧后粉碎，其密度在2.66g/cm3左右，最佳水力负荷为2.2m/h(水力停留时间为1.4h)；相同地，名为“一种沸石水处理滤料”(申请号：201310529538.7，公开号：CN104587746A)的专利技术专利，其基质为沸石颗粒，加高岭石黏土焙烧后再粉碎成滤料，其粒径为1.0-2.5mm，水力停留时间为1.4h，密度为2.55用于矿化净化水质，去除COD及氨氮。但上述两种滤料均密度过大，且运行时所需水力停留时间过长，对于CSO快速处理装置并不适用。目前的滤料多为比重较大或需较长水力停留时间的滤料，若要运用于水流自下而上过滤的悬浮快滤池内，需寻找满足比重小于水、表面粗糙、有棱角、粒径适当等特性的滤料，否则滤料无法悬浮于水中，则无法挤压成层并形成滤层，导致其对CSO的处理效果不佳。针对上述问题，也有部分研究者开发了比重较轻、适用快速过滤的滤料。例如，名为“一种水处理用的纤维滤料”(申请号：03104773.4，公开号：CN1432423A)的专利技术专利，该滤料由丝束节和固定在其中的丝束圈和尾丝丝束构成，其中丝束圈和尾丝丝束由植物纤维或亲水性人造纤维中的一种或两种以上的单丝纤维集束而成，丝束节为塑料、陶瓷、橡胶或金属制成的实心体或带孔的多孔体，主要用于污水中各种悬浮杂质的分离，特别适合含有油类或脂类的悬浮杂质分离。该滤料虽适用快速过滤，密度较小，接近于水，但若要形成滤层，其比重仍旧过大，且其为纤维滤料，长期使用后纤维丝之间易相互缠绕，因此仍不适用于在CSO快速处理装置内使用。再例如，名为“新型水处理滤料”(申请号：00205026.9，公开号：CN2411246Y)的技术专利，该滤料由塑料发泡后挤出成型，在其内设过滤通道和微孔，但其只适用于对水质较好的水进行精滤，而合流制溢流较脏，并不适用，且其滤料内部结构复杂，制造工艺相对麻烦，成本较高。再例如，名为“一种除铁除锰悬浮滤料及其制备方法”(申请号：201410437905.5，公开号：CN104150587A)的专利技术专利，该滤料由锰砂、膨胀珍珠岩及塑料粒子经人工合成，其比重小于水，可悬浮于水中，但该滤料由于其制造材质，主要针对污水中的铁离子、锰离子进行设计，因此对于处理合流制溢流污水效果可能不佳。
技术实现思路
本技术的主要目的在于克服现有技术的不足，针对上述各类滤料存在的缺陷，如密度过大或过小；所需水力停留时间过长，不利于快速过滤；不利于微生物的附着及生物膜的形成，或虽然能够形成生物膜，但易受到水力冲击负荷的影响，等等问题，提供一种用于悬浮快滤池的新滤料。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种具有脱氮功能的复合型悬浮滤料，包括聚氨基甲酸酯海绵，所述聚氨基甲酸酯海绵内嵌有沸石。进一步地，所述聚氨基甲酸酯海绵为立方体形。进一步地，所述聚氨基甲酸酯海绵的立方体边长为10-50mm。进一步地，所述聚氨基甲酸酯海绵的立方体边长为15-25mm。进一步地，所述聚氨基甲酸酯海绵的立方体边长为20mm。进一步地，所述聚氨基甲酸酯海绵的孔隙密度为30-40ppi。进一步地，所述聚氨基甲酸酯海绵的孔隙密度为35ppi。进一步地，所述聚氨基甲酸酯海绵的密度为70-85kg/m3，优选为78.5kg/m3。进一步地，所述沸石为比重介于2.0～2.8的多孔结构。进一步地，所述沸石以集中在一起的方式或以分散的方式嵌入所述聚氨基甲酸酯海绵内。进一步地，所述滤料密度为0.8～0.9g/cm3。本技术的滤料具有如下特性和优点：(1)本技术的滤料密度略小于水且与水接近，比重略小于水，进行过滤时滤料能浮于水面上。(2)本技术的滤料，聚氨基甲酸酯海绵表面具有粗糙性，截留和粘附污染物效果好。(3)本技术的滤料优选为立方体形，在反冲洗时，其棱角利于相互摩擦洗脱截留、附着的污染物，且易于加工。(4)本技术的滤料优选为立方体形，边长优选为10-50mm，更优选为15-25mm，最优选为20mm，优选的粒径避免造成滤料颗粒彼此之间空隙较大，从而提升了过滤效果，同时，也不会因为粒径过小而引起过滤压头上升，增大动力消耗，从而节约了能耗。(5)本技术滤料的聚氨基甲酸酯海绵及沸石为多孔结构，大大提高滤料的比表面积，为生物膜的附着提供了便利，使微生物能够在滤料内部生长，同时为生物膜提供了保护。(6)本技术的滤料材料性质稳定，无有害物质溶出，且不易被微生物降解。(7)本技术的滤料内负载的沸石，具有其独特的吸附性能、离子交换性能和易再生的特点，在去除废水中氮、磷方面也能起到很好的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有脱氮功能的复合型悬浮滤料，其特征在于,包括聚氨基甲酸酯海绵，所述聚氨基甲酸酯海绵内嵌有沸石。

【技术特征摘要】
1.一种具有脱氮功能的复合型悬浮滤料，其特征在于,包括聚氨基甲酸酯海绵，所述聚氨基甲酸酯海绵内嵌有沸石。2.如权利要求1所述的滤料，其特征在于,所述聚氨基甲酸酯海绵为立方体形。3.如权利要求2所述的滤料，其特征在于,所述聚氨基甲酸酯海绵的立方体边长为10-50mm。4.如权利要求3所述的滤料，其特征在于,所述聚氨基甲酸酯海绵的立方体边长为15-25mm。5.如权利要求4所述的滤料，其特征在于,所述聚氨基甲酸酯海绵的立方体边长为20mm。6.如权利要求1至5任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：管运涛，栾明强，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：新型
国别省市：广东,44