一种制造技术

本发明专利技术属于污水处理技术领域，具体涉及一种

【技术实现步骤摘要】
一种MBBR载体及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种可用于附着微生物以降解污水的
MBBR
载体
。

技术介绍

[0002][0003]目前在污水处理
，污水处理方法主要有物理法
、
化学法
、
物理化学法和生物法
。
其中生物法是
19
世纪末出现的污水处理技术，发展至今天，已成为世界各国处理污水的主要手段，在污水处理领域占有重要地位
。
具体的，污水处理的生物法是以存在于污水中的各种有机污染物为营养物，在溶解氧存在的条件下，对混合微生物进行培养，并通过扩散
、
吸附
、
分解
、
沉淀等作用，以去除有机污染物的一种污水处理方法
。
其具体又可细分为活性污泥法
、
生物流化床
、
曝气生物滤池
、
厌氧生物处理法
、
生物接触氧化法
、
移动床生物膜反应器
(Moving
‑
BedBiofilmReactor
，
MBBR)
等等
。
[0004]在众多的生物污水处理方法中，公认的最为经济有效的方法为移动床生物膜反应器
。
该反应器产生于
20
世纪
80
年代末，由挪威
KMT
公司和挪威科技工业研究院合作开发，其吸收了传统的生物流化床
、
生物接触氧化法的优点，在不增加设备占地面积的同时，通过向污水处理设备中添加一定数量的
MBBR
载体，保证了曝气池中的生物量处于较高水平，这极大提高污水的处理效率
。
其污水处理的原理为在污水处理设备曝气
、
水流推力或搅拌的共同作用下，流化的
MBBR
载体与污水中的营养物质
、
微生物充分接触，运行一段时间后，
MBBR
载体表面逐渐被微生物覆盖，形成成熟生物膜，最终依靠生物膜内多种污水处理微生物自身代谢降解污染物
、
净化污水
。
[0005]MBBR
载体作为移动床生物膜反应器的核心部分，为生物膜提供附着的场所，其性能直接影响微生物挂膜的难易程度
、
反应器中生物量的高低
、
载体的使用寿命以及污水处理效果
。
因此
MBBR
载体至少要满足以下要求：
(1)
高强度的机械性能
。MBBR
载体在反应器中承受水力的剪切
、
气流的冲击以及
MBBR
载体之间的摩擦碰撞，所以为避免破坏
MBBR
载体自身表面的性质，其应当具备相当的抗摩擦性能和抗冲击强度
。
目前高强度
MBBR
载体材质多选用聚乙烯
、
聚丙烯
、
聚氨酯等
。(2)
较大的比表面积
。MBBR
载体为微生物提供附着的生长场所，其比表面积决定了附着生物量的浓度高低，是影响反应器处理效率的首要因素，所以
MBBR
载体表面应具有一定的粗糙度
。
目前国内主流聚氨酯
MBBR
载体的比表面积小于
2000m2/m3。(3)
较强的亲水性
。
在移动床生物膜反应器中，微生物欲附着在
MBBR
载体上形成生物膜就必须依靠
MBBR
载体的亲水性，因此
MBBR
载体还必须具有一定的亲水性，且随着亲水性的增强，挂膜就越容易
、
越快速，且生物膜不易脱落
。
[0006]专利
CN112390378B
公开了一种应用于污水处理的生物填料载体的制备方法，其具体制备方法为：
(1)
将亲水型聚醚多元醇与聚合物多元醇混合，再依次加入发泡催化剂
、
凝胶催化剂
、
发泡剂
、
匀泡剂和功能脱氮物质，搅拌制得混合试剂；
(2)
在
15
～
25℃
下，将异氰酸酯加入上述混合试剂中，搅拌，倒入发泡纸箱中，静置得聚氨酯发泡体；
(3)
将聚氨酯发泡
体固化
、
爆破得到载体
。
该专利中通过将功能性脱氮物质加入混合试剂中对聚氨酯进行共混改性，并利用发泡阶段气体浮力和膜孔张力将功能性脱氮物质均匀掺杂在聚氨酯基体上，基于功能性脱氮物质自身的脱氮性能，获得了脱氮率较高的生物填料载体
。
然而，在聚氨酯预聚体中添加功能性脱氮物质进行共混改性虽然可以增加生物填料载体的整体脱氮效果，但是随着粉末添加量的增加，经该工艺制得的载体脆性会越来越高，无法满足上述
MBBR
载体高强度的机械性能的要求
。
在实际投入使用的过程中，该生物填料载体经长期在污水处理设备中运作消耗度较高，因此需要根据载体的损耗情况，不断地向污水处理设备中补加新的生物填料载体以保证污水处理效果，使用成本极高
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种具有高机械性能
、
高性价比的
MBBR
载体，其通过以下技术方案得以实现：
[0008]一种
MBBR
载体的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1、
预聚：将多元醇
、
异氰酸酯
、
聚乳酸的混合物预聚，得到聚氨酯预聚体，所述混合物中异氰酸酯指数大于1；
[0010]S2、
发泡：向聚氨酯预聚体中加入发泡剂
、
催化剂
、
匀泡剂和扩链剂，使之发泡得到聚氨酯骨架；
[0011]S3、
浸渍：将聚氨酯骨架浸渍在多元醇中，使之聚合得到
MBBR
载体
。
[0012]聚乳酸是一种由乳酸单体通过聚合反应而形成的聚酯类聚合物，其含有丰富的酯基，是一种公认的生物降解材料，目前被广泛应用在可降解包装材料或可降解医用材料等领域
。
从化学本质上看，其降解机理为酯基为微生物的催化降解提供了结合位点，经微生物分泌的蛋白酶作用后，酯键裂解
。
[0013]然而本专利技术的
MBBR
载体的运作环境极为恶劣，一方面
MBBR
载体需要长时间浸泡在污水中，另一方面，污水的处理依赖
MBBR
载体上负载的微生物，这显然为聚乳酸材质降解的极佳环境
。
综合上述
MBBR本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
MBBR
载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
预聚：将多元醇
、
异氰酸酯
、
聚乳酸的混合物预聚，得到聚氨酯预聚体，所述混合物中异氰酸酯指数大于1；
S2、
发泡：向聚氨酯预聚体中加入发泡剂
、
催化剂
、
匀泡剂和扩链剂，使之发泡得到聚氨酯骨架；
S3、
浸渍：将聚氨酯骨架浸渍在多元醇中，使之聚合得到
MBBR
载体
。2.
根据权利要求1所述的一种
MBBR
载体的制备方法，其特征在于，
S3
中多元醇中包含有无机吸附粉末
。3.
根据权利要求2所述的一种
MBBR
载体的制备方法，其特征在于，所述无机吸附粉包括沸石粉
、
活性炭或者电气石中的一种或几种
。4.
根据权利要求1或2所述的一种
MBBR
载体的制备方法，其特征在于，
S3
中多元醇中包含有微生物营养物质
。5.
根据权利要求4所述的一种
MBBR
载体的制备方法，其特征在于，所述微生物营养物质包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾洪柏，胡立江，许超，刘军，闫晨煜，杨宇，任波源，陈升，饶宾期，
申请(专利权)人：浙江国阡环境与节能工程研究院，
类型：发明
国别省市：