申请日2020.12.23
公开（公告）日2021.04.23
IPC分类号C02F9/14; C02F101/10; C02F101/16; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种强化废水处理用生物载体及其制备方法和应用，属于环境功能材料和污水处理技术领域。该生物载体包括10‑70份硅藻土、10‑30份膨润土、5‑9份凹凸棒土、30‑40份蒙脱石、9‑14份粉煤灰、4‑9份麦饭石、20‑35份活性炭、5‑10份白云石、3‑8份火山灰、9‑15份海泡石、30‑40份伊利石、5‑10份高岭土、40‑70份沸石、35‑45份石英砂中的任意四种以上，其增加了废水生物处理的容积负荷，使得生化水处理中生物絮粒的微生物浓度显著升高，同时提高了难降解有机物或TOC的去除率，增加了无机物的去除率，提升了出水水质。
权利要求书
1.一种强化废水处理用生物载体，其特征在于，所述载体包括10-70份硅藻土、10-30份膨润土、5-9份凹凸棒土、30-40份蒙脱石、9-14份粉煤灰、4-9份麦饭石、20-35份活性炭、5-10份白云石、3-8份火山灰、9-15份海泡石、30-40份伊利石、5-10份高岭土、40-70份沸石、35-45份石英砂中的任意四种以上。
2.根据权利要求1所述的强化废水处理用生物载体，其特征在于，所述生物载体的制备方法如下：
(1)称取各组分原料，按一定重量份配比混合；
(2)将混合物进行粉碎，之后80-500目过筛，得到粉末混合物，即生物载体。
3.根据权利要求2所述的强化废水处理用生物载体，其特征在于，所述步骤(2)中粉碎采用粉碎机，速率为300-1000转/分。
4.根据权利要求3所述的强化废水处理用生物载体，其特征在于，所述步骤(2)中粉碎时间为10min-30min。
5.权利要求1-4中任一项所述的强化废水处理用生物载体在污水处理中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，包括如下步骤：
(1)向生物载体中加入适量水，使生物载体完全吸湿，不再结块上浮，得到浸泡后的粉体浆料；
(2)将粉体浆料的pH调整至7-8；
(3)将调整pH后的粉体浆料投加到污水中；
(4)使投加的粉体浆料在污水中均匀扩散；
(5)3-10小时后对沉淀污泥进行分离，污泥中含有生物载体，生物载体吸附有微生物。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述步骤(1)中水为回用中水。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述步骤(3)污水中投加生物载体后粉末生物载体的终浓度为50mg/L～50g/L之间。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述步骤(4)中处理温度为15-35度。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，还包括步骤(6)对生物载体和微生物进行分离回收生物载体。
说明书
一种强化废水处理用生物载体及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于环境功能材料和污水处理技术领域，尤其涉及一种强化废水处理用生物载体及其制备方法和应用。
背景技术
目前随着工业和农业的迅速发展，生活中产生的污水急剧增加，水中所需处理的污染物日益上升，且种类繁多。由于我国管网建设落后，目前还有一部分污水未截污纳管，如果后期将这些污水接纳到污水厂必然增加污水厂的运行压力。随着环境的日益恶化和人类对生活环境的日益重视，污水厂排放标准继续提高。但由于污水厂设计负荷有限，无法过量接纳外来污水。
目前的污染源如果一起并网建设成本过高，不具经济性。因此急需一种高效处理技术使处理设施小型化，在一定的有效体积下，进行高效处理，从而减小对土地资源的占用。自然环境中存在较多粒径极小，且比表面积大的粉末，其十分适合微生物进行附着，导致微生物浓度升高，增加其沉降能力，污水处理装置污泥质量无法提高，出水水质无法提升等缺陷。因此亟需要研发出一种高效、无污染、应用性强的强化废水生化处理材料。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种强化废水处理用生物载体，该生物载体包括包括10-70份硅藻土、10-30份膨润土、5-9份凹凸棒土、30-40份蒙脱石、9-14份粉煤灰、4-9份麦饭石、20-35份活性炭、5-10份白云石、3-8份火山灰、9-15份海泡石、30-40份伊利石、5-10份高岭土、40-70份沸石、35-45份石英砂中的任意四种以上。
本发明的目的之二在于提供上述生物载体的制备方法，其步骤如下：
(1)称取各组分原料，按一定重量份配比混合；
(2)将混合物进行粉碎，之后80-500目过筛，得到粉末混合物，即生物载体。
进一步地，所述步骤(2)中粉碎采用粉碎机，速率为300-1000转/分。
更进一步地，所述步骤(2)中粉碎时间为10min-30min。
本发明的目的之三在于提供上述生物载体在污水处理中的应用。
进一步地，所述生物载体在污水处理中的应用步骤如下：
(S1)向生物载体中加入适量水，使生物载体完全吸湿，不再结块上浮，得到浸泡后的粉体浆料；并将浸泡后粉体浆料的pH调整至7-8；
(S2)将调和pH后的粉体浆料投加到污水中；
(S3)通过水力作用使投加的浆料在污水中均匀扩散，3-10小时后对沉淀污泥进行分离，污泥中含有生物载体，生物载体吸附有微生物；
(S4)微生物在粉末载体内部孔径进行附着并在粉末载体表面形成附着生物膜，产生具有沉核的生物絮粒颗粒；
(S5)生物絮粒在生物反应段对污染物生化降解；沉淀期经重力沉降浓缩的粉末载体及其附载微生物部分被排出，这部分粉体经过处理后可重复投加使用。
更进一步地，所述步骤(S1)中水为回用中水。
更进一步地，所述步骤(S2)污水中投加粉体浆料后粉末生物载体的终浓度为50mg/L～50g/L之间。
更进一步地，所述步骤(S3)中处理温度为15-35度。
更进一步地，还包括步骤(S6)对生物载体和微生物进行分离回收生物载体。
本发明基于活性污泥生物处理的技术原理，通过向生化池中投加复合粉末载体，提高生物池混合液浓度的同时，构建了悬浮生长和附着生长“双泥”共生的微生物系统；并通过二沉池对污泥浓缩分离，以及对排放剩余污泥进行复合粉末载体回收，实现“双泥龄”，同步提高生物脱氮除磷效率，短泥龄微生物强化除磷，长泥龄微生物强化脱氮，本发明在活性污泥法的基础上，直接投加粉末载体，脱氮除磷效果显著，且材料不需经过复杂加工。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的生物载体增加了废水生物处理的容积负荷，使得生化水处理中生物絮粒的微生物浓度显著升高，同时提高了难降解有机物或TOC的去除率，增加了无机物的去除率，提升了出水水质；且形成的生物絮粒由于比重较重，因此沉降速率快，沉降性能好，污泥较为密实，微生物得以在处理中得到有效保留，促使生物链得以延长，有效减少了后续污泥处理产生的各种问题，使得工艺更加绿色环保。更重要的是该生物载体可以实现在基本不改变原有污水处理构筑物的情况下提升原有构筑物的处理能力，进一步节约了成本。
（发明人：周云;郭方颖;王硕）