申请日2017.01.23
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号C02F3/10
摘要
本发明公开了一种水产养殖废水处理用曝气生物滤池填料及其制备方法，涉及生物滤池填料技术领域，由如下重量份数的原料制成：活性白土20‑25份、火山灰5‑10份、松香改性秸秆粉5‑10份、氯化聚氯乙烯3‑6份、聚乙烯醇树脂2‑4份、预糊化淀粉2‑4份、聚α‑甲基苯乙烯树脂1‑2份、纳米海泡石复合粉1‑2份、C9石油树脂0.5‑1份、硫化猪油0.5‑1份、石油焦微粉0.5‑1份、双三氟甲烷磺酰亚胺0.3‑0.5份、氧化钇0.02‑0.05份。本发明利用所制填料制成的曝气生物滤池能有效去除水产养殖废水中的污染物，包括SS、COD、BOD、氨氮和病原体，并减轻腥味，降低色度，对水产养殖废水实现优异的初步处理效果，从而减少废水的处理工序和成本投入。
权利要求书
1.一种水产养殖废水处理用曝气生物滤池填料，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：活性白土20-25份、火山灰5-10份、松香改性秸秆粉5-10份、氯化聚氯乙烯3-6份、聚乙烯醇树脂2-4份、预糊化淀粉2-4份、聚α-甲基苯乙烯树脂1-2份、纳米海泡石复合粉1-2份、C9石油树脂0.5-1份、硫化猪油0.5-1份、石油焦微粉0.5-1份、双三氟甲烷磺酰亚胺0.3-0.5份、氧化钇0.02-0.05份。
2.根据权利要求1所述的水产养殖废水处理用曝气生物滤池填料，其特征在于：所述松香改性秸秆粉由含水量低于5%的小麦秸秆干粉经氢化松香季戊四醇酯辅以助剂改性而成，其具体制备方法为：向小麦秸秆干粉中加入45-50℃温水，搅拌使其湿度达到65-70%，并用塑料薄膜密封保温静置30min，再加入氢化松香季戊四醇酯和氢化棕榈油，以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，然后加入水解聚马来酸酐和聚四氟乙烯超细粉，继续保温混合10min，所得混合物转入0-5℃环境中密封静置2h，最后经超微粉碎机制成粉末，并经球磨机研磨，过200-270目筛，即得松香改性秸秆粉。
3.根据权利要求2所述的水产养殖废水处理用曝气生物滤池填料，其特征在于：所述小麦秸秆干粉、氢化松香季戊四醇酯、氢化棕榈油、水解聚马来酸酐和聚四氟乙烯超细粉的质量比为15-20:0.5-1:0.3-0.5:0.3-0.5:0.1-0.2。
4.根据权利要求1所述的水产养殖废水处理用曝气生物滤池填料，其特征在于，所述纳米海泡石复合粉由如下重量份数的原料制成：海泡石纤维5-10份、石棉粉2-3份、聚氧化乙烯2-3份、烯丙基缩水甘油醚1-2份、阳离子聚丙烯酰胺1-2份、C5加氢石油树脂0.5-1份、硅酸盐水泥0.3-0.5份、葡萄糖酸钠0.1-0.3份，其制备方法为：向海泡石纤维中加入聚氧化乙烯、烯丙基缩水甘油醚和C5加氢石油树脂，充分混合后于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，再加入阳离子聚丙烯酰胺和葡萄糖酸钠，混合均匀后继续微波处理5min，然后趁热加入石棉粉和硅酸盐水泥，所得混合物送入纳米研磨机中，经研磨制得纳米海泡石复合粉。
5.一种水产养殖废水处理用曝气生物滤池填料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)向活性白土中加入氯化聚氯乙烯、聚α-甲基苯乙烯树脂和纳米海泡石复合粉，以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，并于0-5℃下静置30min，再次以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，然后自然冷却至室温，即得物料I;
(2)向火山灰中加入聚乙烯醇树脂和C9石油树脂，以5℃/min的升温速度升温至125-130℃保温混合15min，再加入硫化猪油、石油焦微粉和双三氟甲烷磺酰亚胺，继续在125-130℃下保温混合15min，然后自然冷却至室温，即得物料II;
(3)向物料I中加入物料II、松香改性秸秆粉、预糊化淀粉和氧化钇，充分混合，所得混合物加入挤出机中，设置机头温度120-125℃、机筒温度一段90-95℃、二段105-110℃、三段120-125℃，挤出的条状物经冷却定型后送入粉碎机中，制成粒径2-4mm的颗粒。
说明书
一种水产养殖废水处理用曝气生物滤池填料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及生物滤池填料技术领域，具体涉及一种水产养殖废水处理用曝气生物滤池填料及其制备方法。
背景技术：
曝气生物滤池是一种污水处理技术，以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质，充分发挥生物代谢、生物过滤、生物膜和填料颗粒的物理吸附作用，集生物氧化过程和固液分离于一体，使得BOD、COD的去除，SS的过滤和硝化过程可以在同一个单元反应器中完成，并且如果在曝气生物滤池中增加厌氧区，还可以同时进行反硝化脱氮及除磷。填料作为曝气生物滤池的核心组成部分，对曝气生物滤池的功效有直接的影响。
近年来，集约化人工水产养殖在我国迅速发展，由于我国水产养殖仍采用大引大排的方式，既极大地浪费了水资源，而且在水产养殖过程中投放的饲料残余以及水产排泄物形成的污染物对池塘水体和底泥造成了污染，因此在水产养殖过程中需要定期进行换水。形成的水产养殖废水中SS、COD和BOD浓度极高，如不经过处理而直接排放，将直接导致排放流域产生富营养化，自身致病微生物，从而引发严重的水源污染。针对上述情况，本公司开发出一种水产养殖废水处理用曝气生物滤池填料，经研究发现该填料能有效降低水产养殖废水中的污染物浓度，对水产养殖废水起到优异的初步处理效果。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种使用方便、对污染物处理效果好且成本低的水产养殖废水处理用曝气生物滤池填料及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种水产养殖废水处理用曝气生物滤池填料，由如下重量份数的原料制成：活性白土20-25份、火山灰5-10份、松香改性秸秆粉5-10份、氯化聚氯乙烯3-6份、聚乙烯醇树脂2-4份、预糊化淀粉2-4份、聚α-甲基苯乙烯树脂1-2份、纳米海泡石复合粉1-2份、C9石油树脂0.5-1份、硫化猪油0.5-1份、石油焦微粉0.5-1份、双三氟甲烷磺酰亚胺0.3-0.5份、氧化钇0.02-0.05份。
所述松香改性秸秆粉由含水量低于5%的小麦秸秆干粉经氢化松香季戊四醇酯辅以助剂改性而成，其具体制备方法为：向小麦秸秆干粉中加入45-50℃温水，搅拌使其湿度达到65-70%，并用塑料薄膜密封保温静置30min，再加入氢化松香季戊四醇酯和氢化棕榈油，以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，然后加入水解聚马来酸酐和聚四氟乙烯超细粉，继续保温混合10min，所得混合物转入0-5℃环境中密封静置2h，最后经超微粉碎机制成粉末，并经球磨机研磨，过200-270目筛，即得松香改性秸秆粉。
所述小麦秸秆干粉、氢化松香季戊四醇酯、氢化棕榈油、水解聚马来酸酐和聚四氟乙烯超细粉的质量比为15-20:0.5-1:0.3-0.5:0.3-0.5:0.1-0.2。
小麦秸秆干粉经过上述改性处理后，制得的松香改性秸秆粉对污染物具有优异的絮凝吸附作用，从而将污染物截留在填料表面形成的生物膜上。
所述纳米海泡石复合粉由如下重量份数的原料制成：海泡石纤维5-10份、石棉粉2-3份、聚氧化乙烯2-3份、烯丙基缩水甘油醚1-2份、阳离子聚丙烯酰胺1-2份、C5加氢石油树脂0.5-1份、硅酸盐水泥0.3-0.5份、葡萄糖酸钠0.1-0.3份，其制备方法为：向海泡石纤维中加入聚氧化乙烯、烯丙基缩水甘油醚和C5加氢石油树脂，充分混合后于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，再加入阳离子聚丙烯酰胺和葡萄糖酸钠，混合均匀后继续微波处理5min，然后趁热加入石棉粉和硅酸盐水泥，所得混合物送入纳米研磨机中，经研磨制得纳米海泡石复合粉。
上述所制纳米海泡石复合粉能有效降低所处理废水的色度，起到澄清废水的作用。
一种水产养殖废水处理用曝气生物滤池填料的制备方法，包括如下步骤：
(1)向活性白土中加入氯化聚氯乙烯、聚α-甲基苯乙烯树脂和纳米海泡石复合粉，以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，并于0-5℃下静置30min，再次以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，然后自然冷却至室温，即得物料I;
(2)向火山灰中加入聚乙烯醇树脂和C9石油树脂，以5℃/min的升温速度升温至125-130℃保温混合15min，再加入硫化猪油、石油焦微粉和双三氟甲烷磺酰亚胺，继续在125-130℃下保温混合15min，然后自然冷却至室温，即得物料II;
(3)向物料I中加入物料II、松香改性秸秆粉、预糊化淀粉和氧化钇，充分混合，所得混合物加入挤出机中，设置机头温度120-125℃、机筒温度一段90-95℃、二段105-110℃、三段120-125℃，挤出的条状物经冷却定型后送入粉碎机中，制成粒径2-4mm的颗粒。
本发明的有益效果是：本发明以活性白土为主要原料，协以多种辅料及助剂制得曝气生物滤池填料，该填料适用于水产养殖废水的处理，利用其制成的曝气生物滤池能有效去除水产养殖废水中的污染物，包括SS、COD、BOD、氨氮和病原体，并减轻腥味，降低色度，对水产养殖废水实现优异的初步处理效果，从而减少废水的处理工序和成本投入。
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，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
(1)向20份活性白土中加入3份氯化聚氯乙烯、2份聚α-甲基苯乙烯树脂和1份纳米海泡石复合粉，以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，并于0-5℃下静置30min，再次以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，然后自然冷却至室温，即得物料I;
(2)向5份火山灰中加入3份聚乙烯醇树脂和0.5份C9石油树脂，以5℃/min的升温速度升温至125-130℃保温混合15min，再加入0.5份硫化猪油、0.5份石油焦微粉和0.3份双三氟甲烷磺酰亚胺，继续在125-130℃下保温混合15min，然后自然冷却至室温，即得物料II;
(3)向物料I中加入物料II、5份松香改性秸秆粉、2份预糊化淀粉和0.05份氧化钇，充分混合，所得混合物加入挤出机中，设置机头温度120-125℃、机筒温度一段90-95℃、二段105-110℃、三段120-125℃，挤出的条状物经冷却定型后送入粉碎机中，制成粒径2-4mm的颗粒。
松香改性秸秆粉的制备：向含水量低于5%的20份小麦秸秆干粉中加入45-50℃温水，搅拌使其湿度达到65-70%，并用塑料薄膜密封保温静置30min，再加入0.5份氢化松香季戊四醇酯和0.3份氢化棕榈油，以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，然后加入0.3份水解聚马来酸酐和0.1聚四氟乙烯超细粉，继续保温混合10min，所得混合物转入0-5℃环境中密封静置2h，最后经超微粉碎机制成粉末，并经球磨机研磨，过270目筛，即得松香改性秸秆粉。
纳米海泡石复合粉的制备：向10份海泡石纤维中加入2份聚氧化乙烯、1份烯丙基缩水甘油醚和0.5份C5加氢石油树脂，充分混合后于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，再加入1份阳离子聚丙烯酰胺和0.2份葡萄糖酸钠，混合均匀后继续微波处理5min，然后趁热加入2份石棉粉和0.3份硅酸盐水泥，所得混合物送入纳米研磨机中，经研磨制得纳米海泡石复合粉。
实施例2
(1)向25份活性白土中加入5份氯化聚氯乙烯、1份聚α-甲基苯乙烯树脂和1份纳米海泡石复合粉，以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，并于0-5℃下静置30min，再次以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，然后自然冷却至室温，即得物料I;
(2)向8份火山灰中加入2份聚乙烯醇树脂和0.5份C9石油树脂，以5℃/min的升温速度升温至125-130℃保温混合15min，再加入0.5份硫化猪油、0.5份石油焦微粉和0.5份双三氟甲烷磺酰亚胺，继续在125-130℃下保温混合15min，然后自然冷却至室温，即得物料II;
(3)向物料I中加入物料II、8份松香改性秸秆粉、2份预糊化淀粉和0.05份氧化钇，充分混合，所得混合物加入挤出机中，设置机头温度120-125℃、机筒温度一段90-95℃、二段105-110℃、三段120-125℃，挤出的条状物经冷却定型后送入粉碎机中，制成粒径2-4mm的颗粒。
松香改性秸秆粉的制备：向含水量低于5%的20份小麦秸秆干粉中加入45-50℃温水，搅拌使其湿度达到65-70%，并用塑料薄膜密封保温静置30min，再加入0.5份氢化松香季戊四醇酯和0.5份氢化棕榈油，以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，然后加入0.3份水解聚马来酸酐和0.2份聚四氟乙烯超细粉，继续保温混合10min，所得混合物转入0-5℃环境中密封静置2h，最后经超微粉碎机制成粉末，并经球磨机研磨，过270目筛，即得松香改性秸秆粉。
纳米海泡石复合粉的制备：向10份海泡石纤维中加入3份聚氧化乙烯、1份烯丙基缩水甘油醚和0.5份C5加氢石油树脂，充分混合后于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，再加入1份阳离子聚丙烯酰胺和0.3份葡萄糖酸钠，混合均匀后继续微波处理5min，然后趁热加入2份石棉粉和0.5份硅酸盐水泥，所得混合物送入纳米研磨机中，经研磨制得纳米海泡石复合粉。
对照例1
(1)向20份活性白土中加入3份氯化聚氯乙烯、2份聚α-甲基苯乙烯树脂和1份纳米海泡石复合粉，以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，并于0-5℃下静置30min，再次以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，然后自然冷却至室温，即得物料I;
(2)向5份火山灰中加入3份聚乙烯醇树脂和0.5份C9石油树脂，以5℃/min的升温速度升温至125-130℃保温混合15min，再加入0.5份硫化猪油、0.5份石油焦微粉和0.3份双三氟甲烷磺酰亚胺，继续在125-130℃下保温混合15min，然后自然冷却至室温，即得物料II;
(3)向物料I中加入物料II、5份含水量低于5%的小麦秸秆干粉、2份预糊化淀粉和0.05份氧化钇，充分混合，所得混合物加入挤出机中，设置机头温度120-125℃、机筒温度一段90-95℃、二段105-110℃、三段120-125℃，挤出的条状物经冷却定型后送入粉碎机中，制成粒径2-4mm的颗粒。
纳米海泡石复合粉的制备：向10份海泡石纤维中加入2份聚氧化乙烯、1份烯丙基缩水甘油醚和0.5份C5加氢石油树脂，充分混合后于微波频率2450MHz、输出功率700W下微波处理10min，再加入1份阳离子聚丙烯酰胺和0.2份葡萄糖酸钠，混合均匀后继续微波处理5min，然后趁热加入2份石棉粉和0.3份硅酸盐水泥，所得混合物送入纳米研磨机中，经研磨制得纳米海泡石复合粉。
对照例2
(1)向25份活性白土中加入5份氯化聚氯乙烯、1份聚α-甲基苯乙烯树脂和1份纳米海泡石粉，以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，并于0-5℃下静置30min，再次以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，然后自然冷却至室温，即得物料I;
(2)向8份火山灰中加入2份聚乙烯醇树脂和0.5份C9石油树脂，以5℃/min的升温速度升温至125-130℃保温混合15min，再加入0.5份硫化猪油、0.5份石油焦微粉和0.5份双三氟甲烷磺酰亚胺，继续在125-130℃下保温混合15min，然后自然冷却至室温，即得物料II;
(3)向物料I中加入物料II、8份松香改性秸秆粉、2份预糊化淀粉和0.05份氧化钇，充分混合，所得混合物加入挤出机中，设置机头温度120-125℃、机筒温度一段90-95℃、二段105-110℃、三段120-125℃，挤出的条状物经冷却定型后送入粉碎机中，制成粒径2-4mm的颗粒。
松香改性秸秆粉的制备：向含水量低于5%的20份小麦秸秆干粉中加入45-50℃温水，搅拌使其湿度达到65-70%，并用塑料薄膜密封保温静置30min，再加入0.5份氢化松香季戊四醇酯和0.5份氢化棕榈油，以5℃/min的升温速度升温至120-125℃保温混合15min，然后加入0.3份水解聚马来酸酐和0.2份聚四氟乙烯超细粉，继续保温混合10min，所得混合物转入0-5℃环境中密封静置2h，最后经超微粉碎机制成粉末，并经球磨机研磨，过270目筛，即得松香改性秸秆粉。
实施例3
利用实施例1和实施例2所制填料，加入同批等量微生物污泥制成同样大小的曝气生物滤池，分别对同批等量水产养殖废水进行处理，48h后对处理效果进行测定，测定结果如表1所示。
表1水产养殖废水处理效果
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。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。