[发明专利]废水处理用微生物附着载体的制备方法

说明书

本发明涉及废水处理用物品的制备，特别是废水生物化学处理用微生物附着载体的制备方法。

废水中通常含有大量有机物，其中许多是有毒有害物质。废水的生物化学处理(简称生化处理)一般是以微生物与废水接触，其中的一种机制是，废水中的有机物成为微生物生长、繁殖的营养源，使有机物分解，合成微生物生长所需蛋白质，其余元素经氧化、复合，成为无毒害性物质，如生成CO₂、N₂、H₂O等。微生物不断生长、繁殖，有机物不断减少，使废水得到净化，最后，大量死亡了的微生物成为污泥(无毒)，沉淀后可另作处理或利用。

废水生化处理常采用某些载体，让微生物吸附、附着于载体，微生物生长、繁殖时在载体上逐渐形成生物膜，废水生物膜法处理技术便由此产生。

作为载体，为微生物所吸附、附着，常有塑料制的，活性炭制的。塑料载体长期使用易老化，会引起二次污染，使用成本也相对地高。活性炭载体其成本更高。

本发明的目的在于为克服已有技术的不足，提供一种废水处理用微生物附着载体的制备方法，该方法所用原料十分丰富、廉价，使制成的载体成本低，且载体比表面大，使用中无二次污染。

本发明的技术解决方案其特殊之处是：取粘土制成载体坯料，坯料经自然干燥后装钵放入窑炉内烧结而成。

本发明所述的坯料，其烧结制度可以是：将所述的坯料经自然干燥后装钵放入窑炉内，用40～50分钟时间将坯料从室温逐渐加热升温至300～350℃，再从此温度起始用45～50分钟时间将此加热了的坯料逐渐升温烧结至温度达到750～800℃，然后用20～30分钟时间将烧结体逐渐冷却至580～600℃后从窑炉取出，再自然降温。

本发明的载体坯料及其烧结成的载体以球形体为合适，也可以是椭球体；是球形体的，其直径以5mm～100mm为合适，直径过小，载体层对水流阻力大，容易发生堵塞现象；直径过大，载体比表面太小，影响处理效果。

作为废水处理用微生物附着载体，要求其有足够的机械强度，使之能承受一定的压力，并尽可能减小其容重，以减小支承结构的负荷；载体还应当能抵抗废水、微生物的侵蚀，使之具有足够长的使用寿命，并且不含有影响微生物生命活动的杂质；载体比表面也应尽可能地大，有利于较多地附着微生物体；此外，还要求载体成本尽可能地低，能回收处理与利用，不产生二次污染。

本发明以粘土为原材料制备微生物附着载体。粘土是一类水合铝硅酸盐的总称，其通式为：xAl₂O₃·ySiO₂·2H₂O。粘土可取用河泥，它经过长期沉淀，充分水化，细度很高，塑性良好；也可取用田泥，去除杂质后用水充分捣调使泥粒细化用以制成载体坯料。

以粘土为材料烧结制备具有良好性能的这种载体，烧结温度与时间的控制是关键，以保证载体具有较大孔隙率(比表面较大，容重较小)，无裂损且具有足够抗压强度。宜将整个烧结过程分为预热段、烧成段和降温段。预热在于防止坯料烧结时开裂，此阶段升温梯度相对较小，可用40～50分钟时间将坯料从室温加热至300～350℃，过程中坯料吸热，蒸发脱除机械吸附水分。此后用45～50分钟时间将坯料升温至750～800℃，为烧成阶段，过程中被烧体进一步吸热，脱除结晶水：。

烧结最高温度不宜超过900℃，高于此温度，被烧体因自由能下降体积急剧收缩，导致孔隙率下降，比表面减小。

本发明的烧结制度在于控制烧结温度与时间，不同处地所取粘土，土质存在一定差异，故烧结制度可以作适当调整。可以用实验方法确定烧结制度。

为有利于烧结的载体具有较大孔隙率，使之具有贯通状毛细管结构，可以在制坯时添加木质锯末，添加量以坯料总体积计约为10～20％，也可以添加煤，锯末或煤在烧结时转化成二氧化碳气体和部分残留灰分。