[实用新型]一种中空柱状缓释型生物填料

说明书

本实用新型公开了一种中空柱状缓释型生物填料，包括亲水性外层以及疏水性内层，疏水性内层的外壁同轴贴于亲水性外层的内壁，所述亲水性外层以及疏水性内层的Y分子筛均有孔道，孔道内粘接有淀粉、纤维素、甘氨酸、磷酸盐等能供给微生物碳源、氮源和无机盐的营养物质,大部分的微孔和中孔有效减缓营养物质的释放速率，本实用新型中的生物填料能承载更多的微生物，同时为微生物提供充足的营养物质，在中空柱状生物填料的内表面疏水性分子筛易吸附难溶于水的有机废气，同时在中空柱状生物填料的外表面具有高度亲水性的分子筛易吸水，进而让挂膜时间更快，有利于整套生物系统运行更快，且结构稳定，不易板结堵塞，不需经常更换填料。

技术领域

本实用新型涉及一种生物填料，特别是涉及一种中空柱状缓释型生物填料，应用于难溶于水的有机废气的生物法处理装置。

背景技术

国内经济经过近四十年的高速发展后，环境问题逐步凸显，而大气环境则成为全国人民关注的焦点。目前用于无机及有机废气处理的生物填料分两大类：

①无机填料主要有陶瓷、岩石、陶瓷扎西环和鲍尔环等不同物理结构的陶瓷体。优点是机械强度高、不易压实；缺点是其涵养水分能力弱、自身不含微生物生长所需养分等，故在运行过程中需要额外补充营养物质，导致运行成本增加。

②有机填料主要有陈年木屑、草炭、树皮、塑料扎西环和鲍尔环等。其中陈年木屑、草炭和树皮这些填料的优点是自身含有大量微生物所需营养物，短期不用额外添加营养物；缺点是机械强度差，容易引起填料层的板结、堵塞，导致生物滤池压降增大，增大运行能耗且效果不易达标。另如扎西环、鲍西环等有机材质的填料，其优缺点同无机填料一般。

尽管国家实用新型公布号中CN110563130A(一种膜生物反应器的复合填料及其制备方法)指出其采用50-70份丙烯酸单体、30-50 份沸石、1.5-6份聚酰胺和0.5-2.5份甲苯。该实用新型提供膜生物反应器的复合填料的孔隙率高、比表面积大，作为生物填料填充于接触氧化池，填料体积仅需30-40％，就可以在4-6h的水力停留时间下达到近90％的氨氮去除率，负荷可达1.6kg NH₄⁺-N/(m³·d)。但该专利使用的沸石是先碱后酸改性沸石，亲水性弱，在制作过程中加入过多有机溶剂，如甲苯、丙烯酸单体和聚酰胺，加剧改性沸石的疏水性，不利于生物填料挂膜。

国家实用新型公布号CN108101233A(以改性贝类为主的混合生态填料、复合填料球、净化槽装置及制备工艺)，该专利指出一种以改性贝类为主的混合生态填料、复合填料球、净化槽装置及制备工艺，混合生态填料由经锻烧的贝类混合生态填料与茶叶渣活性炭、沸石、石灰石、瓜子片、陶粒、软石混合制备而成。该实用新型提供的贝类混合生态填料具有较高的比表面积、高空隙率、材质轻而且强度高、物理化学性质稳定，对生物的增殖无危害作用填料球内外两层结构不仅固定贝类混合生态填料，且比表面积大，易于挂膜，不堵塞。采用净化槽稳固装置，具有固着性和流体流通性，安全稳定，避免冲刷问题。但其忽略了多种有机、无机材料在一起可能引发的内部材料互相堵孔问题，从而造成贝类混合生态填料的比表面积弱于单个材料本身的比表面积，从而造成材料的浪费。

现有技术中，Y分子筛因骨架中Al³⁺的存在而带负电荷，为了保持其电中性，骨架的空隙中必须存在补偿电荷的一些阳离子，而这些阳离子便成为作用点，对极性分子(如水分子等)具有亲和性，这也就是一般分子筛具有亲水性的原因。硅铝比低的分子筛作用点多，对极性分子具有较高的亲和力，更易于吸水，从而快速挂膜；硅铝比高的分子筛作用点少，对极性分子具有排斥性，更疏水。因此对不同硅铝比的Y分子筛原材料的慎重选择有助于用其生产更为适合的生物填料。

实用新型内容