申请日2016.01.11
公开(公告)日2016.05.04
IPC分类号B01D53/84
摘要
本发明公开了一种印染污水处理专用除臭复合生物填料及其制备方法，该填料包括组分A与组分B，组分A与组分B按照质量比为3：6-8;组分A包含干化污泥、转炉渣、粉煤灰、粘土且干化污泥、转炉渣、粉煤灰、粘土的质量百分比为5-8:5-7:2-3:3-5;组分B按照质量百分比包括树皮粉末10-20%、锯末5-20%、碳酸钙50-60%、胶黏剂20-30%。先制备组分A，再与组分B进行混合即得。本发明不但为微生物的生长提供了良好的附着空间，也为微生物的生长提供了稳定的生存环境。相比仅采用火山岩等无机填料、以及树皮、合成树脂等天然或人工的有机填料具有生产成本低、效果更好、持续使用时间稳定的优点，有利于工业化生物过滤池除臭的应用。
权利要求书
1.一种印染污水处理专用除臭复合生物填料，其特征在于，包括组分A与组分B，组分A与组分B按照质量比为3：6-8，其中组分A包含以下组分：干化污泥、转炉渣、粉煤灰、粘土，且干化污泥、转炉渣、粉煤灰、粘土的质量百分比为5-8:5-7:2-3:3-5;组分B由以下按照质量百分比的原料组成：树皮粉末10-20%、锯末5-20%、碳酸钙50-60%、胶黏剂20-30%。
2.根据权利要求1所述的印染污水处理专用除臭复合生物填料，其特征在于，组分A与组分B按照质量比为3：7。
3.根据权利要求1所述的印染污水处理专用除臭复合生物填料，其特征在于，所述胶黏剂为乙烯-醋酸乙烯酯树脂和Na2O·nSiO2/K2O·nSiO2的混合物。
4.根据权利要求3所述的印染污水处理专用除臭复合生物填料，其特征在于，所述胶黏剂按照质量百分比的原料为乙烯-醋酸乙烯酯树脂40-60%和Na2O·nSiO2/K2O·nSiO240-60%。
5.一种如权利要求1-4任一所述的印染污水处理专用除臭复合生物填料的制备方法，其特征在于，先制备组分A，再与组分B按照质量比为3：6-8进行混合即得;具体步骤如下：
一、组分A的制备
(1)干燥经机械脱水后的印染污水处理厂剩余污泥，得到干化污泥;
(2)将干化污泥、转炉渣和粉煤灰粉碎后，与粘土按上述质量比进行混合破碎后混匀,混匀后的物料过100-200目筛;
(3)过筛后的物料放入成型机压制成型，制成粒径为5～15mm的生料球;
(4)将成型后的生料球升温至450～600℃，保温5～20min，取出冷却至25～28℃;
(5)降温后放入升温到1200-1300℃的回转窑中进行烧结，焙烧5～15min，制得填料球;
(6)将经过烧结后的填料球冷却过筛，得到组分A;
二、组分B的制备
将树皮粉末、锯末和碳酸钙在搪玻璃反应釜中搅拌20-30min后，加入胶黏剂，再加入按组分B总质量百分比计30-40%的水，将所得混合物放入模具挤压成粒，然后恒温干燥1-5小时，即得组分B。
6.根据权利要求1-4任一所述的印染污水处理专用除臭复合生物填料在制备除臭生物滤池填料中的应用。
7.根据权利要求5所述的印染污水处理专用除臭复合生物填料在制备除臭生物滤池填料中的应用，其特征在于，所述印染污水处理专用除臭复合生物填料的填充密度为0.5-1.0g/cm3，粒径范围为10-25mm，比表面积为200-300m2/g。
说明书
一种印染污水处理专用除臭复合生物填料及其制备方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种印染污水处理专用除臭复合生物填料及其制备方法。
背景技术
印染污水处理厂在运行过程中，格栅、调节池、水解酸化池、A/O池等处理单元将会产生大量恶臭气体，这些恶臭物质一经大气扩散，将对邻近地区的大气质量、生态环境以及人们的身体健康造成严重影响。恶臭气体的洁净化处理将是工业污水以及城市污水处理的重要环节之一。是构筑文明、和谐、卫生社会的重要组成部分，是减少疾病传播、保护地下水源的有效措施。
印染污水处理厂的恶臭气体主要来自于格栅及水解酸化池，主要分为5类：(1)含硫化合物包括硫化氢、硫醇类、硫醚类;(2)含氮化合物包括氨、胺类、酰胺、吲哚类;(3)卤素及其衍生物包括氯气、卤代烃;(4)烃类包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃;(5)含氧有机物包括酚、醇、醛、酮、有机酸。
目前主要采取生物除臭法对印染污水厂的臭气进行处理。其主要工艺设备有生物滤池和生物滴滤池。生物滤池具有处理效果好、运行稳定、节能等优点，但也存在占地面积大、填料易堵塞等不足;在生物滤池中，生物填料具有至关重要的作用。它不但为微生物的生长挂膜的载体，同时也保证这微生物正常生长的环境条件。某些生物填料还为微生物的生长提供一定的营养物质。理想的填料应具备以下特征:①合适的颗粒尺寸、孔隙率、比表面积,最好的载体应具有圆柱状的外形;②较高的营养供给能力;③持水性强;④缓冲能力强,避免较大的pH值变动;⑤机械抵抗力强,并具有化学惰性和稳定性,适于微生物挂载、生长等。
传统的填料如土壤、堆肥、泥炭、木屑、玉米芯等在运行过程中常因有机物质的分解而导致填料层发生塌陷和压实,阻力系数增大,从而造成生物滤床的除臭效率下。无机材料如多孔陶粒、煅烧方石英、珍珠岩等因具有质轻、坚固不易压实等优点也常作为生物滤床 的填料被选用,但由于这些物料吸附性能力小、保水性差和无法为微生物生长繁殖提供营养等,一般无法单独使用。近年来,采用多种材料制成复合型填料,以此提高生物滤床过滤除臭的效率。
剩余污泥一般是指污水厂水解酸化池、A/O池等处理单元产生的活性污泥。目前印染污水处理厂的剩余污泥大多进行填埋处理，得不到有效的资源化利用，浪费了宝贵的资源。将剩余污泥进行干燥后制备成生物除臭填料能变废为宝，是剩余污泥资源化利用的又一新途径。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制作工艺简单、具有大比表面积和孔隙率、利于微生物的挂膜生长同时能为微生物生长提供一定的营养物质的印染污水处理专用除臭复合生物填料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种印染污水处理专用除臭复合生物填料，包括组分A与组分B，组分A与组分B按照质量比为3：6-8;其中组分A包含以下组分：干化污泥、转炉渣、粉煤灰、粘土，且干化污泥、转炉渣、粉煤灰、粘土的质量百分比为5-8:5-7:2-3:3-5;组分B由以下按照质量百分比的原料组成：树皮粉末10-20%、锯末5-20%、碳酸钙50-60%、胶黏剂20-30%。
作为本发明进一步的方案：组分A与组分B按照质量比为3：7。
作为本发明进一步的方案：所述胶黏剂为乙烯-醋酸乙烯酯树脂和Na2O·nSiO2/K2O·nSiO2的混合物。
作为本发明进一步的方案：所述胶黏剂按照质量百分比的原料为乙烯-醋酸乙烯酯树脂40-60%和Na2O·nSiO2/K2O·nSiO240-60%。
所述印染污水处理专用除臭复合生物填料的制备方法，先制备组分A，再与组分B进行混合即得;具体步骤如下：
一、组分A的制备
(1)干燥经机械脱水后的印染污水处理厂剩余污泥，得到干化污泥;
(2)将干化污泥、转炉渣和粉煤灰粉碎后，与粘土按上述质量比进行混合破碎后混匀,混匀后的物料过100-200目筛;
(3)过筛后的物料放入成型机压制成型，制成粒径为5～15mm的生料球;
(4)将成型后的生料球升温至450～600℃，保温5～20min，取出冷却至25～28℃;
(5)降温后放入升温到1200-1300℃的回转窑中进行烧结，焙烧5～15min，制得填料球;
(6)将经过烧结后的填料球冷却过筛，得到组分A;
二、组分B的制备
将树皮粉末、锯末和碳酸钙在搪玻璃反应釜中搅拌20-30min后，加入胶黏剂，再加入按组分B总质量百分比计30-40%的水，将所得混合物放入模具挤压成粒，然后恒温干燥1-5小时，即得组分B;
将组分A与组分B按照质量比混合均匀后投加于除臭生物滤池中进行使用，将该印染污水处理专用除臭复合生物填料的填充密度为0.5-1.0g/cm3，粒径范围为10-25mm，比表面积为200-300m2/g。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)该印染污水处理专用除臭复合生物填料由组分A和组分B组成。组分A主要由干化污泥、转炉渣和粉煤灰粉碎烧制而成，具有耐负荷、透气性好、生物附着性佳等优点。
(2)该印染污水处理专用除臭复合生物填料的组分A中选择使用了印染污水处理产生的剩余污泥，通过焙烧有效地固定了印染剩余污泥中的剩余物质，使得印染剩余污泥达到无害化、资源化利用的目的。
(3)本发明利用废旧矿渣生产复合生物填料，不但降低了填料的生产成本，同时使得该填料还具有比表面积大、空隙率高、硬度高的特点以及布水布气和切割气泡的功能。
(4)填料中组分B由树皮粉末、锯末和碳酸钙组成。其中的树皮和锯末除了能为微生物生长提供一定的附着支撑，同时也具有良好的保湿性能，营养物质的固定和缓释性能，为微生物的生长提供稳定的生存环境。该填料组分B中的碳酸钙可以中和微生物生长过程 中产生的酸性物质，具有pH缓冲能力，有效避免长期运行后环境过酸导致对微生物的生长产生抑制。同时其具有较高的强度，能长期在潮湿环境中保持良好的黏结强度,优于传统的有机填料。
(5)将该印染污水处理专用除臭复合生物填料的组分A和组分B按配比混合使用，不但为微生物的生长提供了良好的附着空间，也为微生物的生长提供了稳定的生存环境。相比仅采用火山岩等无机填料、以及树皮、合成树脂等天然或人工的有机填料具有效果更好、持续使用时间稳定的优点，有利于工业化生物过滤池除臭的应用。
该填料的扩散期(40%填料被菌覆盖)所需时间为11-15天、其生物量平均可达到22mg/m3;成熟期(80%填料被菌覆盖)所需时间为23-27天、其生物量平均可达到60.4mg/m3。与陶粒、树皮、纤维球、麦饭石、多面空心球相比，其扩散期生物量增多20.2%-51.13%，其成熟期生物量增多10.2%-40.56%。将其应用于生物滤池后，其COD、NH3-N及H2S降解率分别可达82.5%、86.2%、及91.3%。与陶粒、树皮、纤维球相比，其COD、NH3-N及H2S降解率可提高26.4%、17.3%及32.31%以上。