一种纯天然生物载体填料及用于污水处理的方法与流程

本发明涉及环保领域，具体为一种纯天然生物载体填料及用于污水处理的方法。

背景技术：

填料是微生物栖息的场所、生物膜的载体，也具有一定截留悬浮物的作用。填料的性质直接影响着生物膜反应器处理效果的好坏，同时其费用在整个废水处理系统的建设费用中占有很大的比重，所以选择适宜的填料对受污染水体修复技术具有重要的技术和经济意义。

目前，市场上主要有固定式、悬挂式和悬浮式三大类生物载体填料。悬浮式填料因无需固定和悬挂，只需将其投加到反应器中，使用方便，更换简单而被广泛开发使用。应用成熟的多为聚乙烯或聚丙烯等材料做成的圆型或圆柱型填料，然而这些填料都明显存在以下几点不足：1)填料材质具有疏水性、缺乏生物亲和性、表面光滑微生物不易附着、挂膜效果较差；2)存在挂膜堵塞问题，如内置式填料，因内置载体的材料常用醛化维纶丝、聚乙烯扁丝等材料，容易造成堵塞，降低生物膜的活性，从而影响整个系统的处理效率；3)价格贵，由于石油价格上涨等因素，聚乙烯或聚丙烯填料每立方米价格高达1000-2000元，而且废弃后对环境造成二次污染；4)难以适应对难降解污染物且寡营养类废水的处理，如：含多环芳烃废水、含合成洗涤剂废水、含增塑剂废水及合成农药废水等，因废水中缺乏足够的碳源用于分解难降解污染物，使难降解污染物不能得到有效去除。随着水质排放标准要求越来越严格，现有填料难以达到要求，急需研发新型生物载体填料。

楠竹是我国经济价值最大的竹种，也是竹类植物中分布最广、面积最大的，具有生长快，产量高，竹秆高大通直，材质坚韧轻强等优点。作为一种天然植物材料，因具有丰富的纤维管束结构、良好的亲水性和生物亲和性，因具有特殊的孔隙结构和成分、较大的比表面积，可以给微生物生长提供良好的生存场所，加上其原材料来源广泛、成本低廉，加工制作费用低，绿色环保无污染等特点，使其在作为生物载体填料显示出极大的优势。楠竹生物载体填料可悬浮在水中无需辅助支架，可以使微生物快速完成吸附，加速微生物挂膜，是极佳的天然环保型悬浮填。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供一种纯天然生物载体填料及用于污水处理的方法，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种纯天然生物载体填料及用于污水处理的方法，包括竹筒和竹辐两部分，所述竹辐是由数条长度、宽度相当的竹条沿周长方向穿插在一竹环上组成，所述竹条的另一端与所述竹筒相连接即构成了纯天然生物载体填料；

所述竹条包括锯竹、卷节、剖竹、刮青、劈篾、劈丝、混边和三防处理工序加工而成，其长15-50mm，宽5-8mm，厚1.5mm-5mm，该纯天然生物载体填料直径为30-100mm，高度为30-70mm。

所述纯天然生物载体填料在污水处理中的应用，在处理难降解污染物且寡营养废水时，将所述纯天然生物载体按反应池体积的1/4-1/3的量投加，在曝气作用下随水流四处翻转呈流化状态，在难降解污染物处理过程中提供丰富的固相碳源，且可按需供给，保证出水效果。

本发明中，进一步的，所述纯天然生物载体填料直径为30-100mm，高度为30-70mm。

本发明中，进一步的，楠竹作为一种天然植物材料，其表面含有大量的羟基、羧基自由基，具有良好的亲水性和生物亲和性，其特殊的孔隙结构和成分、加上所述纯天然生物载体填料具有较大的比表面积，为微生物提供了良好的附着、生长空间，可负载较多的微生物，经镜检发现原生动物种类较多，说明生物膜活性较高，对废水中污染物降解效率高。尤其在处理难降解污染物且寡营养类废水时，如：含多环芳烃废水、含合成洗涤剂废水、含增塑剂废水及合成农药废水等，为保障较好的处理效果，通常需投加甲醇、乙醇等液态碳源，在进水水质波动情况下容易造成碳源投加不足或过量，从而影响出水水质；将所述纯天然生物载体按反应池体积的1/4-1/3的量投加，在曝气作用下随水流四处翻转呈流化状态，在难降解污染物处理过程中可提供丰富的固相碳源，且可按需供给，不会造成碳源投加不足或过量，在有效分解难降解污染物的同时保证此类废水出水水质。

本发明的有益效果：

1、纯天然生物载体填料两组成部分竹筒和竹辐全都由楠竹加工而成，具有良好的生物亲和性、挂膜迅速、绿色环保等特点，使悬浮填料成本从1000-2000元/m³降低到300-500元/m³，解决了悬浮填料普遍昂贵的问题。

2、为微生物提供了良好的附着、生长空间，可负载较多的微生物，经镜检发现原生动物种类较多，说明生物膜活性较高，对废水中污染物降解效率高。

3、可作为固相碳源，在含有难处理污染物且寡营养废水处理过程中，当碳源不足时其自身的营养元素便离解出来为微生物的生长提供所需的营养物质，实现碳源的按需供给，不会造成碳源投加不足或过量，在保证有效去除难 降解污染物的同时不影响出水水质。

附图说明

图1为本发明中纯天然生物载体的结构示意图；

图2为本发明中竹辐的结构示意图；

图3为本发明中竹筒的结构示意图。

图中：1-竹筒，2-竹辐，2.1-竹条，2.2-竹环。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例：如图1、图2和图3所示，如图1和图2所示：一种纯天然生物载体填料及用于污水处理的方法，包括竹筒1和竹辐2两部分，其工艺及应用如下：

1)将楠竹经锯竹、卷节、剖竹、刮青、劈篾、劈丝、混边和三防处理等多道工序加工制作成竹条，长15-50mm，宽5-8mm，厚1.5mm-5mm。将数条长度、宽度相当的竹条2.1沿周长方向按照一定间距穿插在一竹环2.2上，竹条的另一端与竹筒相连接即构成了纯天然生物载体填料。

2)所述纯天然生物载体填料直径为30-100mm，高度为30-70mm。

纯天然生物载体填料在污水处理中的应用，汽车配件表面处理废水主要污染物有表面活性剂、溶剂型树脂、溶剂、油类和重金属离子(ni²⁺、zn²⁺)等，像表面活性剂、溶剂型树脂、溶剂属大分子难降解有机物，所以该废水属于寡营养难降解污染物废水，采用常规填料，由于可生化性较差，可利用碳源不足，废水中难降解有机物难以得到有效降解，处理后的废水达不到回用的标准。

采用“分类预处理—调节池—混凝沉淀—厌氧/兼氧/好氧(a/a/o)—二沉 池—砂滤”的组合工艺，先将表面处理各类废水分质分流预处理，再进入厌氧/兼氧/好氧(a/a/o)三级生化处理，填料全部采用纯天然生物载体填料，无需安装支架，按一定比例直接投加到反应池中，在曝气作用下随水流四处翻转，可保持较好的流化状态。经过近一个月的调试，纯天然生物载体填料挂膜状态良好、生物膜活性较高，出水达到回用标准。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。