[发明专利]发泡挤出成型热塑性复合材料废水生物处理用填料

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种生物流动(移动)床(MBBR)污水处理填料。

二、背景技术

中国专利CN1740102公开了一体式絮凝生物流动床污水处理工艺，以集成一级强化技术和生物流动床技术为目的，由絮凝反应池和缺氧反应池合并为一体组成絮凝生物脱氮反应池，通过在絮凝生物脱氮反应池内投放恳浮填料，使反硝化细菌在其上集聚生长，并将好氧生物流动床出水超越中间沉淀池回流，从而实现了化学絮凝与反硝化生物脱氮在同一个反应器中完成，避开了一级强化技术和生物流动床技术之间直接串连存在矛盾的方面，同时减少了处理构筑物的数目，使整个工艺更为简约和紧凑，实现对这两种技术的有机耦合，提出一种集约化的高效污水处理技术。

2006年北京化工大学学报公开了PVF悬浮填料的制备及其污水处理效果的研究，采用PVF泡沫填料，污水处理时同时进行硝化反硝化反应，通过制备新型的高分子多孔载体一活性泡沫填料，它是聚乙烯醇和甲醛的缩聚物(PVF)。其比表面积大、密度接近于水，具有良好的亲生物特性，可作为悬浮填料在移动床工艺中为微生物提供附着生长的载体。研究表明，在复合式生物反应器中加入不同活性炭质量分数的两种活性PVF泡沫填料处理模拟生活污水，其COD的去除率在95％以上，氨氮的去除率为80％左右。在相同的工艺条件下活性炭质量分数为8％的PVF填料COD的去除效果和反硝化效果更为理想。当两填料体系中COD与NH4-N的质量浓度比为20时，两系统的同时硝化反硝化(SND)效果均为最理想。

CN1350984公开了水处理弹性亲水性塑料填料制备方法，在塑料中混入水溶性高分子材料，改善材料表面亲水性能，制造具有亲水性表面的塑料材料用于制作水处理弹性填料，具体制备方法：(1)按一定百分比称取常用塑料颗粒PP、PE、PVC或它们的混合物，水溶性高分子材料粉末——聚乙烯醇，聚丙烯酰胺或它们的混合物；无机粉末——石粉，二氧化钛粉末，二氧化硅粉末等，并在混合器中混匀；(2)把上述混合物在注塑机中制成颗粒；(3)用上述制作的颗粒料，在注塑机中，按填料不同规格要求，注塑成所需的有亲水表面的水和废水处理用填料。

CN1279213公开了一种用于水处理的活性填料，在高分子材料中加入生物活性物质制造成为用于水处理的活性填料，这种活性填料中含有活性物质，能促进微生物在本活性填料上生长，快速形成生物膜；能增大填料的实用表面积，进而增大微生物量，亦即提高了活性填料表观比表面积的生物活性；物活性物质主要是淀粉、玉米粉类营养物质。

现有市场上典型的填料如龙泰环保(填料)有限公司专业生产各种环保水处理填料系采用PE构成，其堆密度较高，生物挂膜生长的适宜性相对较差。

但现有公开的技术未能综合考虑填料的性能：包括亲水性(适合生物挂膜生长)，同时适合好氧、兼氧和厌氧菌的生长，还有填料的比重，以及使用的材料成本和使用的耐久性等等。

三、发明内容

本发明目的是提出一种生物流动床污水处理填料，尤其是润湿性好(适合生物挂膜生长)，同时适合好氧、兼氧和厌氧菌的生长，还有填料的比重，外型以及使用的材料成本和使用的耐久性等等。

生物流动床污水处理填料，采用PP、PE、PET、PS或PVC微孔发泡或上述材料的合金。例：PE/PS、PE/PVC等，并填充2-60WT％的微米级/纳米级颗粒无机材料、木粉、秸杆粉等天然植物纤维或颗粒，无机材料为碳酸钙、硫酸钙、硅藻土、蒙脱土、高岭土、滑石粉、石膏粉或凹凸棒土等、微/纳米颗料的粒径为0.1-200微米，填充时无机材料可经过耦联剂的表面活性处理，发泡孔径：发泡微孔孔径为1-20微米、低发泡孔径为20-100微米。

生物流动床污水处理填料的制备方法，按上述材料配比混合，将混合物经螺杆机挤出并经挤塑机挤塑切成颗粒状填料(或直接挤塑成品)，按填料所要求的规格，挤塑成所需的具有表面润湿性好的废水生物处理用填料。

生物流动床污水处理填料，PE或PVC微孔发泡，并填充3-60WT％的无机材料，微/纳米无机材料为碳酸钙、硫酸钙，发泡微孔孔径为1-20微米、低发泡孔径为20-150微米，且是一种挤塑切割的颗粒。控制比重在0.88-0.98，填料的截面的尺寸为控制比重最好在0.89-0.94。低发泡孔径至150微米甚至更大，这是由于发泡剂发泡的或然性决定的。

生物流动床污水处理填料挤塑切割的颗粒，表面以及1mm以内的材料内部微孔孔径亦可为1-30微米，距边1mm以上的材料内部微孔孔径为30-100微米，且是一种挤塑切割的颗粒。