专利名称：一种复合生物填料的制备方法
技术领域：
本发明属于水处理技术领域，具体地说，是关于生物膜法处理污水用的一种复合 生物填料的制作方法。
背景技术：
生物膜法是目前广泛应用的一种污水处理技术，生物填料是该技术的核心之一， 它的材质和表面性能将直接影响微生物的附着、生长，进而影响污水的处理效果。广泛应用 的生物填料分为无机填料和有机填料两种，其中，无机填料主要有页岩、焦炭、石英砂、活性 炭、沸石、粘土陶粒等；有机填料主要分为软性填料、半软性填料、组合式填料、分散式填料 等。目前在已报道的各种填料中，大多数是以单一组分为主，而且脱氮除磷效率不高。无机 填料的比表面积大，但是水流阻力大，容易产生堵塞现象；有机填料不容易堵塞，但是表面 光滑且比表面积小，微生物挂膜困难。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种复合生物填料的制备方法，该方法将 无机填料与有机填料有效地组合在一起，其填料不容易堵塞去污系统；其填料表面粗糙，缩 短了微生物挂膜的时间，提高了微生物种群的抗冲击能力，保证了在水质波动时保持出水 水质的稳定。为达到上述目的，本发明采用的技术方案为
一种复合生物填料的制备方法，其中以有机填料聚氯乙烯为骨架，按重量比取沸石 30^50份、膨胀蛭石1(Γ25份和聚乙烯醇广2份，依以下工艺步骤制成
(1)将所述重量份数的沸石和膨胀蛭石粉碎成粒径为40-60目颗粒；
(2)将所述重量份数的聚乙烯醇和水混合，搅拌并在80 100°C的温度下加热，得到质 量浓度为25 35%的聚乙烯醇溶液；
(3)将有机填料聚氯乙烯骨架浸入步骤(2)的聚乙烯醇溶液中；
(4)将步骤(1)所得的沸石与膨胀蛭石颗粒混勻后均勻粘附在步骤(3)中处理过的聚 氯乙烯骨架的表面，放置通风处充分干燥即得本发明的复合生物填料。进一步，所述的有机填料聚氯乙烯骨架的形状为多面空心球形或为鲍尔环形。本发明的积极效果
1、本发明中所用的沸石、膨胀蛭石资源不仅储量丰富，而且成本低廉。2、在无机填料中，沸石对氨氮具有较好的吸附去除效果，而膨胀蛭石对磷的吸附 去除效果较好，本发明结合两者之长处，弥补了两者对别的营养盐吸附效率低的缺陷，同时 提高了复合生物填料对氨氮和磷的吸附去除性能。3、将无机填料与有机填料有效地组合在一起，不容易堵塞去污系统；该填料表面 粗糙，提高了填料的比表面积，缩短了微生物挂膜的时间，提高了微生物种群的抗冲击能 力，保证在水质波动时保持出水水质的稳定；本填料具有较好的悬浮性，使用方便，无需特殊固定。
图1为本发明实施例1的复合生物填料I的示意图； 图2为本发明实施例2的复合生物填料II的示意图。
具体实施例方式下面结合附图通过实施例和试验例来对本发明作进一步的详细描述，但并不以此 来限制本发明的保护范围。实施例1:
如图1所示，聚氯乙烯骨架的形状为多面空心球，球直径为50 mm，空隙率90%，其四周 具有多个鳍状片。一种复合生物填料的制备方法，以有机填料聚氯乙烯为骨架，按重量比取沸石30 份、膨胀蛭石10份、聚乙烯醇1份，依以下工艺步骤制成
(1)将所述重量份数的沸石和膨胀蛭石粉碎成粒径为60目的颗粒；
(2)将所述重量份数的聚乙烯醇和水混合，搅拌并在80°C的温度下加热，得到质量浓度 为30%的聚乙烯醇水溶液；
(3)将有机填料聚氯乙烯骨架浸入步骤(2)的聚乙烯醇溶液中；
(4)将步骤(1)所得的沸石与膨胀蛭石颗粒混勻后均勻粘附在步骤(3)中处理过的聚 氯乙烯骨架的表面，放置通风处充分干燥即得本发明的复合生物填料I。实施例2:
如图2所示，聚氯乙烯骨架形状为鲍尔环，其规格为直径76mm，高为76mm，壁厚1. 5mm。 比表面积为73. 2m2/m3,空隙率90%。一种复合生物填料的制备方法，以有机填料聚氯乙烯为骨架，按重量比取沸石50 份、膨胀蛭石25份、聚乙烯醇2份，依以下工艺步骤制成
(1)将所述重量份数的沸石和膨胀蛭石粉碎成粒径为40目的颗粒；
(2)将所述重量份数的聚乙烯醇和水混合，搅拌并在100°C的温度下加热，得到质量浓 度为30%的聚乙烯醇水溶液；
(3)将有机填料聚氯乙烯骨架浸入步骤(2)的聚乙烯醇溶液中；
(4)将步骤(1)所得的沸石与膨胀蛭石颗粒混勻后均勻粘附在步骤(3)中处理过的聚 氯乙烯骨架的表面，放置通风处充分干燥即得本发明的复合生物填料II。以下为本发明和现有技术的两个试验例的对比效果
对比例1 将多面空心球形聚氯乙烯骨架直接作为填料a，其规格与实施例1相同。对比例2 将鲍尔环形聚氯乙烯骨架直接作为填料b，其规格与实施例2相同。试验例1 各种填料对污水中氮磷的去除效果
将实施例1中制备的填料I和实施例2中制备的填料II与对比例1的多面空心球形填 料a和对比例2的鲍尔环形填料b在模拟污水中进行污水处理后，检测其对氮、磷元素的去 除效果。模拟污水的准备将氯化铵(NH4C1)、磷酸二氢钾(KH2PO4)分别溶于水中，先后配制成不同浓度梯度的NH/-N和Ρ0/+-Ρ平衡水溶液，最终所得的模拟污水中氨氮浓度50mg/ L，磷酸盐浓度10mg/L。污水处理过程分别将实施例1中制备的填料I和实施例2中制备的填料II、对 比例1中制备的填料a和对比例2中制备的填料b置于容器中，填料体积占容器总容积的 40%，污水量为1 L，曝气3 h，测定进出水的氨氮和总磷浓度，本发明的填料I和填料II及对 比例1中制备的填料a和对比例2中制备的填料b对模拟污水中氮、磷的去除效果实验数 据见表1。表1各种填料对氮磷的去除效果比较
权利要求
1.一种复合生物填料的制备方法，其特征在于以有机填料聚氯乙烯为骨架，按重量 比取沸石3(Γ50份、膨胀蛭石1(Γ25份和聚乙烯醇广2份，依以下工艺步骤制成(1)将所述重量份数的沸石和膨胀蛭石粉碎成粒径为40-60目颗粒；(2)将所述重量份数的聚乙烯醇和水混合，搅拌并在80 100°C的温度下加热，得到质 量浓度为25 35%的聚乙烯醇溶液；(3)将有机填料聚氯乙烯骨架浸入步骤(2)的聚乙烯醇溶液中；(4)将步骤(1)所得的沸石与膨胀蛭石颗粒混勻后均勻粘附在步骤(3)中处理过的聚 氯乙烯骨架的表面，放置通风处充分干燥即得本发明的复合生物填料。
2.根据权利要求1所述的一种复合生物填料的制备方法，其特征在于有机填料聚氯 乙烯骨架的形状为多面空心球形或为鲍尔环形。
全文摘要
本发明提供一种复合生物填料的制备方法，以聚氯乙烯为骨架，按重量比取沸石30~50份、膨胀蛭石10~25份和聚乙烯醇1~2份；将沸石和膨胀蛭石粉碎成40-60目颗粒；将聚乙烯醇和水混合，搅拌并在80～100℃的温度下加热，得质量浓度为25～35%的溶液，将聚氯乙烯骨架浸入后再将沸石与膨胀蛭石颗粒混匀后粘附在处理过的骨架表面，干燥后制得复合生物填料。本发明所用的沸石、膨胀蛭石资源丰富，成本低廉；结合沸石和膨胀蛭石的长处，经试验对氨氮和磷的去除率均高。本发明将无机填料与有机填料组合在一起，不易堵塞去污系统；该填料表面粗糙，比表面积大，缩短了微生物挂膜的时间，保证在水质波动时保持出水水质的稳定。
文档编号C02F3/00GK102060374SQ20101056377
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者张瑞芹, 燕启社, 王志斌, 陈洁, 高镜清, 鲍可茜 申请人:郑州大学