本发明专利技术公开一种强化生物滴滤塔性能的硅藻土基复合填料。将聚乙烯醇和海藻酸钠加入去离子水中，加热搅拌溶解。将所得溶液放置至室温，加入硅藻土、碳酸钙、有机肥及降解菌，搅拌均匀。将得到的硅藻土基复合填料混合溶液滴入到交联溶液中，交联溶液为含质量浓度为2％CaCl2的饱和硼酸溶液，溶剂为水。硅藻土基复合填料混合液中去离子水与交联溶液体积比为1：10。在4℃条件下固定化，取出后用去离子水冲洗三遍，制成硅藻土基复合填料。该填料具有良好的持水性能及营养缓释能力，使用周期长，能够缩短生物滴滤塔启动时间，强化生物滴滤塔抗冲击负荷及停滞能力。击负荷及停滞能力。击负荷及停滞能力。
【技术实现步骤摘要】
一种强化生物滴滤塔性能的硅藻土基复合填料
[0001]本专利技术属于废气处理领域，具体是以硅藻土为骨架，聚乙烯醇和海藻酸钠为粘合剂的硅藻土基复合填料及其制备方法。
技术介绍
[0002]二甲苯是一种疏水性挥发性有机化合物，广泛应用于涂料、胶粘剂、油墨、染料、塑料、合成纤维等多种化工产品中。在制造过程中，它们被释放到环境中，可能对生态环境与公众健康构成危害。与传统的处理方法，如光催化、催化燃烧等相比，生物法具有运行费用低，对环境友好，无二次污染等优点。其中生物滴滤法与其他生物法相比，优点主要在于控制液相，可以精细控制pH、营养物质供应以及有毒代谢物得以清除，从而可以达到更好得净化效果。
[0003]填料作为生物法的关键组成部分，是微生物附着生长的载体。目前常使用的填料主要分为天然填料和人工合成填料。天然填料有堆肥，熔岩，珍珠岩等，已被应用于生物处理系统。鲍尔环、聚氨酯泡沫等是比较常见的人工合成填料。相比于上述填料，固定化填料可以提高微生物活性，且固定化材料提供的微环境使得微生物具备很好的重复使用性、
[0004]硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，它主要由古代硅藻的遗骸所组成，可应用于环保，医药，建筑等多个领域，具有巨大的开发应用潜力。硅藻土在中国储量丰富、具有成本低、多孔、比表面积大、化学性质稳定等特点。目前环境治理方面，研究多集中在对硅藻土进行改性来处理污水，并取得良好的效果，但在废气处理中研究较少。
[0005]根据上述现况，本专利技术以硅藻土为骨架，聚乙烯醇、海藻酸钠为粘合剂，成功将营养物质、降解菌固定化，从而制备出具有营养缓释能力的硅藻土基复合填料。此种硅藻土基复合填料使用寿命长，具有良好的持水性能，简化生物滴滤塔启动步骤，强化生物滴滤塔抗冲击负荷能力，缩短生物滴滤塔经历故障、停产或者检修后恢复正常净化性能的时间。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供一种硅藻土基复合填料的制备方法，具体制备步骤为：将聚乙烯醇和海藻酸钠加入去离子水中，在90℃条件下加热搅拌溶解。将所得溶液放置至30℃，加入硅藻土、碳酸钙、有机肥及二甲苯降解菌，搅拌均匀。将得到的硅藻土基复合填料混合溶液滴入到交联溶液中，交联溶液为含质量浓度为2％CaCl2的饱和硼酸溶液，溶剂为水。硅藻土基复合填料混合液中去离子水与交联溶液体积比为1：10。在4℃条件下固定化，取出后用去离子水冲洗三遍，制成硅藻土基复合填料。其中质量分数的原料：硅藻土42
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48份，聚乙烯醇33
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39份，海藻酸钠6
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12份，碳酸钙1
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7份，二甲苯降解菌1
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7份，有机肥1
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3份。
[0007]硅藻土基复合填料中硅藻土作为基本骨架，增加硅藻土基复合填料的强度和使用寿命，增加硅藻土基复合填料的吸附性能，有利于气体的传递，增加微生物与气体的接触面积，提高降解效率，同时增加填料的耐负荷冲击性；有机肥为羊粪发酵有机肥，可为微生物提供营养源；聚乙烯醇和海藻酸钠用作粘合剂；碳酸钙作为pH缓冲物质，用于调节pH；二甲
苯降解菌为假单胞菌，鞘脂菌属，伯克氏菌，红球菌，不动杆菌，气单胞菌，蛭弧菌，独岛杆菌，分枝杆菌，氧化硫奥托氏菌，热单胞菌属，这11种菌的重量比为19.0：9.1：10.4：1.3：2.7：4.6：3.2：3.3：1.8：1.6：3.7。
[0008]本专利技术的优点在于：
[0009]1.本专利技术制作的硅藻土基复合填料以硅藻土为基本骨架，制备出的硅藻土基复合填料持水性能好；
[0010]2.本专利技术制作的硅藻土基复合填料使用寿命长，且投入使用后生物滴滤塔压损较低，可以减少运行成本；
[0011]3.本专利技术制作的硅藻土基复合填料可以简化生物滴滤塔挂膜步骤，缩短挂膜时间。
[0012]4.本专利技术制作的硅藻土基复合填料可以强化生物滴滤塔抗冲击负荷能5.本专利技术制作的硅藻土基复合填料可以有效缩短生物滴滤塔经历停滞后恢复正常净化性能的时间，以此解决实际应用中生物滴滤塔经历故障、停产及检修后效率下降的问题；
[0013]6.本专利技术制作的硅藻土基复合填料具有良好的营养缓释性能。
附图说明
[0014]图1为复合填料、硅藻土及陶粒失水率随时间变化图。
[0015]图2a为冲击负荷实验结果图，气体停留时间为28s，将进口浓度从1200mg
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‑3增加到2200mg
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‑3左右。
[0016]图2b为冲击负荷试验结果图，气体停留时间从28s变为15s,进口浓度250mg
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‑3。
[0017]图3a是生物滴滤塔停滞7d实验结果图，进气浓度为1200mg
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‑3，气体停留时间为53s。
[0018]图3b是生物滴滤塔停滞2d实验结果图，进气浓度为700mg
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‑3，气体停留时间为28s。
[0019]图4是生物滴滤塔停滞81d实验结果图，进气浓度为250mg
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‑3，生物滴滤塔停滞前气体停留时间为28s，重启后气体停留时间为53s。
[0020]图5为硅藻土基复合填料营养缓释性能测试图。
[0021]图6为硅藻土基复合填料重复使用结果图。
具体实施方式
[0022]实施案例一
[0023]硅藻土基复合填料制备，实施方案如下：
[0024](1)转速800r/min条件下，将12g聚乙烯醇和3g海藻酸钠加入到95ml去离子水中在90℃水浴锅中搅拌至完全溶解。
[0025](2)将上述溶液冷却到30℃，分别将15g200目硅藻土、1g碳酸钙、0.37g有机肥及5ml菌液，加入其中，搅拌均匀。5ml菌液是以1g二甲苯降解菌为溶质，5ml去离子水为溶剂。菌液浓度为二甲苯降解菌质量与去离子水体积比0.2g:1ml。
[0026](3)将得到的硅藻土基复合填料混合溶液滴入到交联溶液中，交联溶液为含质量浓度为2％CaCl2的饱和硼酸溶液，溶剂为水。硅藻土基复合填料混合液中去离子水与交联
溶液体积比为1：10。
[0027](4)在4℃条件下交联8h。
[0028](5)取出固定完全的硅藻土基复合填料，去离子水冲洗3遍，得到硅藻土基复合填料。
[0029](6)有机肥为羊粪发酵有机肥，登记证号为晥农肥(2018)准字5949号，执行标准为NY/T525
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2021，形态为粉状，其成分中氮磷钾与有机质质量比为1：9，其购买公司为安徽富民生物有机肥有限公司。
[0030](7)二甲苯降解菌为假单胞菌，鞘脂菌属，伯克氏菌，红球菌，不动杆菌，气单胞菌，蛭弧菌，独岛杆菌，分枝杆菌，氧化硫奥托氏菌，热单胞菌属，这11种菌的重量比为19.0：9.1：10.4：1.3：2.7：4.6：3.2：3.3：1.8：1.6：3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种硅藻土基复合填料，其特征在于，包括以下质量分数的原料：硅藻土42
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48份，聚乙烯醇33
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39份，海藻酸钠6
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12份，碳酸钙1
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7份，二甲苯降解菌1
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7份，有机肥1
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3份；制备方法为：(1)转速800r/min条件下，将聚乙烯醇和海藻酸钠加入到去离子水中在90℃水浴锅中搅拌溶解；(2)将上述溶液冷却到30℃，分别将硅藻土、碳酸钙、有机肥及二甲苯降解菌加入其中，搅拌均匀，得到的硅藻土基复合填料混合溶液；(3)将得到的硅藻土基复合填料混合溶液滴入到交联溶液中，交联溶液为含质量浓度为2％CaCl2的饱和硼酸溶液，溶剂为水；硅藻土基复合填料混合液中去离子水与交联溶液体积比为1：10；(4)在4℃条件下交联6
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10h；(5)取出固定完全的硅藻土基复合填料，去离子水冲洗3遍。2.根据权利要求1所述的一种强化生物滴滤塔性能的硅藻土基复合填料，其特征在于，所述硅藻土粒径为200目。3.根据权利要求1所述的一种强化生...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳，鲁少杰，李萍，冀芊竹，梁文俊，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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