[发明专利]一种用于废水处理的营养基载体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域，特别是一种用于废水处理的营养基载体及其制备方法。

背景技术

自然环境容量的局限性与日益严峻的污染排放已造成了现代废水处理的巨大压力。目前，国内各地区各行业已进入废水处理提标改造的关键时期。技术成熟、运行稳定及费用合理的水处理技术将越来越受到环保研究者的重视。

采用生化降解工艺对废水中污染物进行控制，是目前国内外普遍采用的处理方法。但不论是活性污泥法，或者生物膜法，对废水有机污染物、氮、磷等的处理都受到微生物活性的影响。主要原因在于较低污染物浓度下（通常废水COD值低于100mg/L）微生物将受到营养限制，难以对其进行深度处理。因此，引入营养基以实现微生物对低浓废水的深度处理将有望解决这一难题。通过投加营养物质来提高污泥活性的方法已广泛应用于废水处理现场，但该法势必造成新污染物的引入，也很难在实际中提高废水的处理程度，出水水质仍将难以满足现实的提标要求，急需寻求结构更稳定、利用率更高的新型营养基以替之。

移动床生物膜反应器(MBBR)作为最具应用前景的生物膜技术，其吸取了传统活性污泥法和生物膜法两者的优点，在提高废水处理效率及深度脱氮中表现优异，为废水处理提标改造提供了新途径。填料载体作为MBBR技术的核心部分，其制备方法与载体特性将直接决定该技术处理效率，影响其推广应用。相关MBBR填料专利，如CN102838204A、CN102153206A、US6126829、CN102491496A、WO2003068694A，已实现了研究制备的较大进步，但没有微生物营养学方面的改进。公开号为CN100999361A的专利公开了一种水处理用营养缓释型生物填料，通过在聚丙烯、聚乙烯和聚酯塑料填料中掺入营养物质及营养缓释控制剂来改善载体亲水性，提高生物膜活性，从微生物营养角度来改善有机填料，但存在营养组分传质受限及高分子基材二次污染等问题。

发明内容

本发明所要达到的目的是提供一种用于废水处理的营养基载体及其制备方法，符合微生物所需的生长环境、活性污泥对营养物质需求及生物膜载体特性，将为微生物生长提供必要营养物质及场所，提高生物膜降解活性，且不存在二次污染问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于废水处理的营养基载体，包括重量百分比为36.2%-59.2%的脂肪族物质、22.8%-56.3%的聚丁二酸丁二醇酯、1.5%-5%的羟基磷灰石、0%-10%的淀粉、0%-3%的甘油。

进一步的，由重量百分比为36.2%-59.2%的脂肪族物质、22.8%-56.3%的聚丁二酸丁二醇酯、1.5%-5%的羟基磷灰石、0%-10%的淀粉、0%-3%的甘油组成。淀粉和甘油用于改性聚丁二酸丁二醇酯，淀粉可改善可生化性，甘油可提高韧性，防止聚丁二酸丁二醇酯形成的营养基载体的骨架过脆。

进一步的，所述脂肪族物质是由至少一种脂肪酸或脂肪醇构成的化合物或混合物，构成脂肪族物质的脂肪酸或脂肪醇是温度小于等于45℃时为固态且分子式含有至少14个碳原子的脂肪酸或脂肪醇。脂肪族物质作为主要的营养基成分，可以由一种或多种脂肪酸或脂肪醇构成，保持在脂肪族物质与作为骨架的聚丁二酸丁二醇酯组成营养基载体后密度为950kg/m³-1140kg/m³。

进一步的，所述脂肪酸为硬脂酸。

进一步的，所述脂肪醇为鲸蜡醇或硬脂醇。

本发明同时公开了上述营养基载体的一种制备方法，所述营养基载体由重量百分比为36.2%-59.2%的脂肪族物质、22.8%-56.3%的聚丁二酸丁二醇酯、1.5%-5%的羟基磷灰石以及重量百分比为0%-10%的淀粉、0%-3%的甘油组成，包含下述步骤：将聚丁二酸丁二醇酯熔融，形成骨架原液；将脂肪族物质熔融，在搅拌脂肪族物质的同时加入羟基磷灰石，形成营养基原液；将骨架原液和营养基原液在熔融状态下混合搅拌，形成共混液；将共混液注入模具中成型，然后冷却固化。

进一步的，聚丁二酸丁二醇酯熔融后，在搅拌聚丁二酸丁二醇酯的同时加入淀粉和/或甘油，形成骨架原液。