[发明专利]一种污水生物处理高效新型生物载体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，特别是涉及一种污水生物处理高效新型生物载体及其制备方法。

背景技术

污水(包括废水)生物处理包括活性污泥法和生物膜法等。目前，污水生物处理有其重要地位：①城市污水中约有60％以上的有机物只有用生物法去除才最经济；②污水中氮的去除一般来说只有依靠生物法；③目前世界上已建成的城市污水处理厂有90％以上是生物处理法；④大多数工业污水或废水处理厂也是以生物法为主体的。

污水生物膜法处理的核心部分是生物膜的载体，微生物附着于生物载体表面，利用其自身的新陈代谢吸收水中的污染物来净化污水，故生物载体的性能直接影响微生物的新陈代谢整个过程，因此也直接影响着污水的处理效果。目前，国内外采用的生物载体主要有：陶瓷、活性炭、无烟煤、细石英砂、黄沙、烟道灰、炉渣、塑料球等。它们普遍存在循环回流能耗大、比表面积小、载体脱膜困难、制备工艺复杂，原料成本及使用成本高等缺点。

应用于活性污泥法污水处理的磁性生物载体，添加于曝气池中有助于提高生物浓度，提高污水处理效率，是目前较先进的生物载体，但也存在载体比表面积有限、载体选用材料成本高、微生物附着性较差的缺点。CN101254976A公开了磁性生物载体，其组分为磁性颗粒7～21wt％；高分子聚合物79～93wt％，所述的高分子树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯，粉状橡胶，其制备方法需经研磨、过筛，制备过程比较复杂，其生物载体为粒径0.043～0.315mm的颗粒，生物载体形状单一，限制了其适用范围， 也限制了生物载体的比表面积大小；成本较高；其产品密度为1.0～1.4g/cm³，调整余地不大，使用范围有限；表面是非极性或弱极性的高分子材料，其生物附着力不够。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在诸多缺点，经发明人长期从事污水处理的开发、研究及生产实践，开发一种大大提高污水处理效果和能力、降低处理成本的污水生物处理高效新型生物载体及其制备方法。

本发明提供的一种污水生物处理高效新型生物载体，包括下列组份及组份重量百分数经充分混合、成型、处理而成。

聚乙烯和/或聚丙烯或乙烯丙烯共聚物       30～95wt％

相容剂                                  1～30wt％

无机材料                                4～50wt％

植物材料                                0～30wt％

磁性颗粒                                0～30wt％

废橡胶                                  0～30wt％

所述相容剂为接枝共聚物，例如由马来酸酐、丙烯酸、丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯等单体单独或多组分接枝共聚的聚丙烯和/或聚乙烯或乙烯丙烯共聚物的接枝共聚物，接枝率为0.5～30％，优选接枝率为10～25％。

所述无机材料包括例如二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、粉煤灰、凹凸棒土、陶土、硅藻土、活性炭、高岭土、Al₂O₃、轻质碳酸钙或蒙脱土等无机材料，其粒子直径1×10^-6至1×10^-9m(相当100μm至10μm)，这些无机材料可单独使用或以任何比例混配使用。

所述植物材料，通常指未加工或加工过的植物果实及纤维，例如木纤维、稻壳、花生壳、稻秸秆、麦秸秆、玉米秸秆、棉纤维、竹纤维或麻纤维等，这些植物材料可单独使用或以任何比例混配使用，其直径1μm-5mm，优选 为10μm-500μm。

所述磁性颗粒为含铁磁性物质的一种或一种以上的混合物，混合比例可以任何比例，例如四氧化三铁、金属铁粉或磁铁矿粉等，其粒子直径1×10^-6至1×10^-9m，更优选为1×10^-7至1×10^-9m(亚纳米级及纳米级)。

所述废橡胶包括各种橡胶制品例如各种汽车车辆轮胎、工业橡胶制品以及生活橡胶制品回收的废橡胶，优选为废橡胶精细粉(100-500目)，可以大大降低成本，提高污水生物处理环境，有利于污水生物处理。

本发明提供一种污水生物处理高效新型生物载体的制备方法，包括下列步骤：