规整生物除臭填料的制作方法及规整生物除臭填料的制作方法
【专利说明】规整生物除臭填料的制作方法及规整生物除臭填料
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及污水处理厂除臭填料技术领域，具体说是一种生物除臭填料的制作方法及根据该方法制得的生物除臭填料的技术。
【背景技术】
[0003]目前，国内使用的生物填料按材质可分为无机填料、有机填料和复合填料三类。无机填料主要有鲍尔环、拉西环、陶粒、火山岩等。无机填料可以作为微生物挂膜和生长的载体，但本身不含有生物生长所必需的养分，需在运行过程中定期额外为微生物补充营养。另夕卜，由于无机填料比重大，对塔体的强度要求高，在一定程度上会增加工程投资；有机填料主要有树皮、竹炭等，其自身可为微生物提供有机质作为营养源，在运行过程中无需额外为微生物添加营养物质，但有机填料在生物滤塔内会腐烂，因而其强度会降低，最终使滤床填料板结，气流短路，运行阻力增大；复合填料，顾名思义就是在生物滤塔内混装无机填料和有机填料，复合填料虽集合了无机填料和有机填料的优点，但无机填料和有机填料的固有的缺点仍然制约了生物滤塔的经济性、净化效率和使用寿命。
[0004]常用生物填料的存在的主要问题:
I)材质问题，无机填料具有合适的强度与稳定性，但因其自身材质中缺乏营养成分，臭气处理过程中需要向填料上生长的微生物额外投加养料，导致运行成本增加和工艺复杂；又因其自身比重较大，对除臭系统整体的结构强度要求较高，使得工程建造的初始投资成本偏高。而有机填料在运行过程中可不断自行向微生物提供营养成分，但随着使用年限的增加，其内部物质的损耗、溶解将导致填料层的腐烂、板结、坍塌，造成系统阻力增加，严重影响臭气处理的效果，同时对工艺的安全运行亦造成极大的隐患，因此需对其进行定期的补充或更换，增加运行负担。复合填料虽将有机填料、无机填料进行混合，一定程度上能缓解各自的不足，但因两种材质的自身局限，最终难以在建造投资、运行投入、安全稳定等方面取得突破性的进展。
[0005]2)缺乏针对性，国内常用的无机填料虽可用作气体处理中微生物挂膜和生长的载体，但其大部分是从化工生产或污水处理行业移植过来，并非专用的应用于气体生物除臭生物填料，其化学性质、比表面积、孔隙率等关键因素并不适宜用作气体生物处理的理想状态。这类从其他行业移植过来的填料本身对气体处理尚未达到最佳的适用性，在处理极端场合下的气体时其局限更为显著。此外，国内使用的生物填料在微生物挂膜过程中，通常没有考虑:根据不同类型的处理气体在填料组成、结构、特性等技术参数进行相应的调整，针对不同的处理对象，选择使用不同的生物填料，从而在优势菌种筛选、培养、驯化、投加相应的促使菌种生长繁殖的选择性物质等方面制定相对应的操作方案，达到预期的效果。而是所有处理对象都选择几乎相同的生物填料，这种针对性和适用性的缺乏往往为工程初始运行增加负担，也导致工程调试周期延长，处理效果不尽人意。
[0006]3)缺乏兼容性，无机填料具有性质稳定、强度高、使用寿命长的特点，但因其材质中营养物质缺乏，需要在运行过程中周期性投加养料以确保微生物的活性，使工程运行成本增加；有机填料中含有微生物生长所需的营养物质，但这也导致其具易损耗、易板结的弊端，维护的投入较大；复合填料虽将两者混合，但只能在一定程度上缓解缺陷，未能从根本上解决问题。
[0007]综上所述，目前我国广泛使用的空气处理生物填料仅仅处于比猫画虎，依样学样的阶段，迄今为止，鲜有企业在臭气处理生物填料的技术开发方面真正下大力气投入，针对生物填料应用所涉及的不同处理对象而研制、生产具有独特性能的生物填料的研究性和开发性工作依然处于起步阶段，即国内对于应用于生物除臭领域生物填料的研发尚出于起步阶段。
[0008]国内现有生物填料主要是不规则填料，颗粒大小、颗粒形状、孔隙结构差别较大，主要缺点归纳为:
(O结构不规整，乱堆装填，孔隙不一致；
(2)表面粗糙度不一致，不利于微生物挂膜生长；
(3)没有酸碱度调节功能；
(4)填料本身不含营养，需要后期投加。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种规整生物除臭填料的制作方法，使生物填料的性能具有可控性和自驯化培养性，降低填料成本。
[0010]进一步的目的是提供一种除臭效率高、运行稳定，使用寿命长，成本低，在除臭过程中能够为微生物持续提供所需要的营养的生物除臭填料。
[0011]下面通过下列技术方案实现:
一种规整生物除臭填料的制作方法，其特征在于在组成填料的原料陶粒和秸杆颗粒中掺入腐殖酸钠、复合营养素和水分，同时添加酸度缓冲物质，通过模具压制成规整形状的填料，经自然晾干后成型为微孔结构体，所述秸杆颗粒的作用是在为生物提供有机营养的同时逐步腐烂与流失，在其原来占据的空间形成孔径，并与其周围孔隙形成连通孔道，其中通过原材料配置比例实现对填料比表面积、孔隙率和生物除臭填料比重的量化控制:1)通过控制秸杆颗粒和陶粒颗粒粒径和比例，实现不同的孔隙率、内部连通孔径和制成填料的比表面积；2)通过改变陶粒与秸杆颗粒的颗粒度和掺入比例，实现对规整生物除臭填料连通孔隙结构、孔隙率和比重的控制；
其中通过控制成型强度I?2 Mpa，实现制成产品的强度；所述复合营养素，使填料具有为微生物连续补充营养物质的功能；通过控制添加营养物质的种类，实现除臭优势菌种的定向驯化培养；所述酸度缓冲物质在填料中用于中和由于微生物代谢产生的酸性物质，从而对滤床的酸度起缓冲作用，进行填料环境的中和调解，并且对添加的酸碱缓冲物质比例进行选择，达到对酸度缓冲性能进行量化控制。
[0012]所述规整生物除臭填料原材料组成的重量比例是:陶粒60?70%、秸杆颗粒12?15%、腐殖酸钠3?5%、复合营养素2?3%，酸度缓冲物质为氢氧化物2?3%，还添加硅酸盐12?15%，余量水分，秸杆颗粒粒径是10?20mm，氢氧化物、硅酸盐、腐殖酸粒径100?300目，秸杆颗粒2?5_，在填料压制成型后，混合原料中的所述硅酸盐在自然温度下凝固固化，填料表面的秸杆颗粒脱水干化收缩，填料表面粗糙。
[0013]所述规整生物除臭填料通过模具压制成，使填料外形尺寸一致，外结构相同，大小统一、强度一致。
[0014]一种根据前述方法制作的规整生物除臭填料，其特征在于:所述规整生物除臭填料原材料组成的重量比例是:陶粒60?70%、秸杆颗粒12?15%、腐殖酸钠3?5%、复合营养素2?3%，酸度缓冲物质为氢氧化物2?3%，还添加硅酸盐12?15%，余量水分，在填料压制成型后，混合原料中的所述硅酸盐在自然温度下凝固固化，填料表面的秸杆颗粒脱水干化收缩，填料表面粗糙，且成型有微孔结构，所述填料的微孔结构为连通形微孔结构。
[0015]所述规整生物除臭填料用于微生物挂膜。
[0016]所述规整生物除臭填料的采用模具化生产，各规整生物除臭填料外形尺寸一致，外结构相同，大小统一、强度一致。
[0017]本发明与现有技术相比具有以下优点。
[0018]目前，国内生物除臭领域主要使用传统的由水处理行业移植而来的通用型商品填料，这些填料无法根据除臭工程的特点优选出特定的生物除臭菌群，也无法发挥特定菌群的最佳性能。另外，传统