申请日2005.02.23
公开(公告)日2006.08.30
IPC分类号C02F3/10
摘要
一种污、废水处理用载体，包括具有固定作用的中间层和设在所述中间层表面上的外层，所述外层为众多细丝栽植于所述中间层表面而形成，所述细丝最好经过去极化处理，本发明污、废水处理用载体，由于具有由众多细丝构成的表层，细丝直径小，数量多，所以载体的比表面积必然巨大，从而提高了该载体每个生物处理单元中单位容积内微生物的数量;污、废水处理用载体的处理方法，包括将构成所述载体表层的细丝去极化处理，所述去极化处理为，将细丝材料置于有机多价正离子溶液中浸泡，使有机正离子被吸附到具有负电性的载体细丝表面，形成大量的弱键，被吸附的有机多价正离子所剩余的正电基团可与细菌表面的负电基团作用，加快了细菌的附着和固定过程。
权利要求书
1、一种污、废水处理用载体，其特征在于，包括具有固定作用的中间层和 设在所述中间层表面上的外层，所述外层为众多细丝栽植于所述中间层表面而 形成。
2、根据权利要求1所述污、废水处理用载体，其特征在于，所述中间层为 多孔隙材料构成，所述孔隙包括众多孔径为0.1～2mm的粗孔隙。
3、根据权利要求1所述污、废水处理用载体，其特征在于，所述孔隙包括 众多孔径为0.1～0.5mm的粗孔隙。
4、根据权利要求1、2或3所述污、废水处理用载体，其特征在于，所述 栽植于中间层表面的细丝上有众多微孔，所述微孔的孔径为5～300μm。
5、根据权利要求4所述污、废水处理用载体，其特征在于，所述微孔的孔 径为5～50μm。
6、根据权利要求1所述污、废水处理用载体，其特征在于，所述中间层为 2～4mm厚的带状，由多孔泡沫塑料构成，所述表层设在带状中间层的两面，厚 度为2～5mm，所述细丝为高分子聚合纤维。
7、根据权利要求6所述污、废水处理用载体，其特征在于，所述高分子聚 合纤维为复合丙纶纤维、晴纶纤维、聚丙乙烯纤维或聚乙烯纤维。
8、根据权利要求6或7所述污、废水处理用载体，其特征在于，所述高分 子聚合纤维经过去极化处理。
9、污、废水处理用载体的处理方法，其特征在于，包括将构成所述载体表 层的细丝去极化处理，所述去极化处理，为将细丝材料置于机多价正离子溶液 中浸泡，使有机正离子被吸附到具有负电性的载体细丝表面，形成大量的弱键， 被吸附的有机多价正离子所剩余的正电基团可与细菌表面的负电基团作用，从 而加快细菌的附着和固定过程。
10、根据权利要求9所述污、废水处理用载体的处理方法，其特征在于， 所述细丝为聚合纤维，所述有机多价正离子为PEI，浸泡时间为至少为20分钟。
说明书
一种污、废水处理用载体及其处理方法
技术领域
本发明涉及一种微生物载体及其处理方法，具体涉及一种污、废水处理用 载体及其处理方法。
背景技术
污、废水的净化方法有物理、化学和生物方法之分，生物方法是迄今最符 合自然规律且经济有效的方法。根据微生物在反应器中的生长方式，可将生物 处理方法分为两大类——活性污泥法和生物膜法。在活性污泥法中，微生物以 个体或絮体的方式悬浮在污、废水中，通过外力的搅拌或均质作用，使得悬浮 的微生物与污、废水充分接触，通过微生物的生命活动和微生物絮体的生物絮 凝作用，达到降解、沉淀污染物的目的;在生物膜法中，微生物是固定或吸附 于某种载体表面，其固定生长的生长模式使得微生物在载体表面的大量繁殖形 成复杂的菌胶团，污、废水中的污染物主要通过微生物的生化活动降解去除。
活性污泥法构筑物简单，处理容量大，但动力消耗大，剩余污泥多，污泥 处理处置费用高，对水质变化敏感;生物膜法传质条件好，产泥量低，抗冲击 能力强，但构筑物较复杂。
污、废水的生物处理，如果从微生物氧化化学物质获取获取能量时的最终 电子受体来区分，又可以分为好氧微生物处理和厌氧生物处理二类。好氧微生 物处理，是在有游离氧的情况下，以氧为电子受体的好氧微生物，使有机物降 解为稳定的无害化物质的处理方法;厌氧生物处理，是指在没有游离氧的情况 下，有些微生物以有机化合物、二氧化碳和硫酸盐为最终电子受体，使有机物 降解为稳定的无害化物质的方法。
在好氧环境中，微生物生长效率最高，降解单位污染物所生成的细胞物质 非常高;好氧处理能够支撑完整的食物链，包括食物链底部的细菌和顶部的轮 虫;厌氧环境微生物的生长效率较低，以细菌占主导地位，大大分子的有机物 往往是先通过厌氧微生物降解为小分子后最终被好氧微生物利用而彻底分解。 与好氧生物处理法相比，厌氧处理运转费用低，但反应的时间长，处理不彻底。 因此，为了尽可能彻底地去除污、废水中的污染物，在污水生物处理工艺中往 往将两种生物处理方法进行组合。
生物除磷脱氮就是一个好氧和厌氧生物处理组合应用的范例。
硝化细菌是一类专性好氧细菌，在好氧条件下污废水中的蛋白质类化合物 经亚硝酸菌、硝酸菌转化成亚硝酸盐，由硝酸菌把亚硝酸盐转化为硝酸盐;然 后，在厌氧或兼氧条件下，硝酸盐经反硝化菌转化为游离氮，进入大气，最终 完成氮污染物的降解。
生物除磷的机理如下：在厌氧条件下，除磷菌处于压抑状态而分解体内的 多聚磷酸盐产生能量，并放出磷酸盐以维持除磷菌的代谢，同时将胞外有机酸 摄入胞内并合成聚β-羟基丁酸(PHB);压抑状态越长，磷释放越彻底，同时也 可在胞内合成更多的PHB。在好氧条件下，除磷菌利用分解胞内PHB产生的ATP 将废水中的磷酸盐过量摄取到胞内，并转变成聚磷酸盐。由于厌、好氧的交替， 除磷菌可利用胞内和胞外的能量进行分解代谢和合成代谢，因而在与其他微生 物的竞争中占优势，可在系统中大量增殖，形成一种稳定的高效除磷污泥体系。
综上所述，由于污、废水生物处理过程的核心是通过微生物来实现的，因 此如何提高生物处理单元中单位容积内微生物的数量就成了各种污、废水生物 处理技术的关键。对于生物膜技术而言，如何在有限的体积中尽可能大的延展 生物膜的固定基质——载体的表面积也就成了生物膜技术的一个关键，所以非 常有必要开发一种污、废水处理用的高效载体。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于之一是，提供一种污、废水处理用载体，该 载体可提高生物处理单元中单位容积内微生物的数量，并在有限的体积中尽可 能大的延展生物膜的固定基质的表面积。
本发明要解决的技术问题在于之二是，提供一种制造上述载体的方法。
本发明为解决第一个技术问题所采用的技术方案是，一种污、废水处理用 载体，其特征在于，包括具有固定作用的中间层和设在所述中间层表面上的外 层，所述外层为众多细丝栽植于所述中间层表面而形成。
上述污、废水处理用载体，所述中间层为多孔隙材料构成，所述孔隙包括 众多孔径为0.1～2mm，最好为0.1～0.5mm的粗孔隙。
上述污、废水处理用载体，所述中间层的细丝上有众多微孔，所述微孔的 孔径为5～300μm，最好为5～50μm。
上述污、废水处理用载体，所述中间层为2～4mm厚的带状，由多孔泡沫塑 料构成，所述表层设在带状中间层的两面，厚度为2～5mm，所述细丝为高分子 聚合纤维。所述高分子聚合纤维为复合丙纶纤维、晴纶纤维、聚丙乙烯纤维或 聚乙烯纤维。
上述污、废水处理用载体，所述高分子聚合纤维经过去极化处理。
与现有技术相比，本发明污、废水处理用载体，由于具有由众多细丝构成 的表层，细丝直径小，数量多，所以载体的比表面积必然巨大，也就是在有限 的体积中尽可能大的延展了生物膜的固定基质的表面积，可以为水中微生物生 长、繁殖提供巨大的生物附着表面，从而提高了该载体每个生物处理单元中单 位容积内微生物的数量。
本发明为解决第二个技术问题所采用的技术方案是，一种污、废水处理用 载体的处理方法，其特征在于，包括将构成所述载体表层的细丝去极化处理， 所述去极化处理为，将细丝材料置于有机多价正离子溶液中浸泡，使有机正离 子被吸附到具有负电性的载体细丝表面，形成大量的弱键，被吸附的有机多价 正离子所剩余的正电基团可与细菌表面的负电基团作用，从而加快细菌的附着 和固定过程。上述污、废水处理用载体的处理方法，所述细丝为聚合纤维，所 述有机多价正离子为PEI(polyethyleneimine[-CH2-CH2-NH-]n)，浸泡时间至少 为20分钟，最好为30～50分钟。