專利名稱：生物親和親水磁性懸浮填料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)保技術領域，具體涉及一種生物親和親水磁性懸浮填料及其制備方法。
背景技術：
隨著社會的快速發(fā)展，人類對水資源的利用越來越多，造成生活污水排放量不斷增加，使得水體富營養(yǎng)化越來越嚴重。目前，污 水生物處理主要采用生物接觸氧化法，此方法廣泛應用于紡織印染、毛紡針織、啤酒食品、石油化工、醫(yī)藥造紙及生活污水處理等領域。傳統(tǒng)生物氧化法的不足在于一方面隨著廢水處理負荷的增加，生物膜過厚，填料容易堵塞，影響去除效率；另一方面設備極易被腐蝕，容易造成填料繩斷裂和支架倒塌，導致填料報廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生物親和親水磁性懸浮填料及其制備方法，解決現(xiàn)有技術中的填料除污效果不佳的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下生物親和親水磁性懸浮填料，主要含有下列重量份數(shù)的組分
高密度聚乙烯66. 2 91. 7
活性炭叫 聚乙烯醇2 5 四氧化三鐵2 5 淀粉I 3 石蠟I 2
甲殼素O. 2 2
鋁酸脂偶聯(lián)劑O. 2 2，還包括彡O. 2并> O重量份的炭黑。進一步地，生物親和親水磁性懸浮填料含有下列重量份數(shù)的組分高密度聚乙烯90份、活性炭4份、聚乙烯醇3份、四氧化三鐵4份、淀粉2份、炭黑O. I份、石蠟I. 5份、甲殼素I份和鋁酸脂偶聯(lián)劑I份。上述原料中活性炭用于增加填料表面粗糙度，增大表面積；四氧化三鐵用于使填料的密度與水接近，同時使微生物加速生長，從而使填料的作用得到大幅度提高；聚乙烯醇用于增加填料粘性、改善其親水性；淀粉用于提供微生物前期生長的養(yǎng)分；甲殼素用于提高生物活性；鋁酸脂偶聯(lián)劑用于改善原料的流動性，同時能夠使原料的各組份緊密連接，形成一個整體；炭黑用于增加填料的使用壽命，并能夠改善產(chǎn)品的外觀色澤。進一步地，所述生物親和親水磁性懸浮填料為空心柱狀，且其內(nèi)部通過“十”字型的擋板分隔成四個獨立的空間。該生物親和親水磁性懸浮填料的制備方法如下(I)將四氧化三鐵和石蠟混勻；(2)將高密度聚乙烯、活性炭、聚乙烯醇、炭黑、甲殼素和鋁酸脂偶聯(lián)劑放入混料機中高速攪拌均勻，緩慢加入四氧化三鐵與石蠟的混合物，待溫度升高至120°C后，低速攪拌冷卻到40°C，加入淀粉攪拌均勻至室溫； (3)將上述原料投入平行雙螺桿擠出機中，熔融擠出造粒；(4)將造好的顆粒投入螺桿擠出機中，擠壓成型。作為一種優(yōu)選，所述顆粒粒徑為O. I 1cm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果( I)本發(fā)明填料帶有磁性，有利于刺激微生物的活性，本填料放置于生物接觸氧化反應器后，不僅提高微生物繁殖和掛膜速度，而且實現(xiàn)了磁效應技術在污水生物處理中的應用。常溫下掛膜時間為5 6天。膜更新快，粒徑約為IOOum Imm;提高了傳質(zhì)和傳氧效率，抑制了大量無效的雜菌和厭氧菌生長，有機負荷高B0D5容積負荷6 12KgB0D5/(m3 · d)。(2)本發(fā)明填料的親水性有利于微生物附著繁殖代謝，降低了剩余污泥量。(3)本發(fā)明的填料比重適宜、親水性好，掛膜前比重為O. 98 1.0g/cm3，掛膜后
I.01 I. lOg/cm3，親水角α <46°，在曝氣作用下循環(huán)流動，無死角，有效提高了反應效率和氧的利用率。(4)本發(fā)明的填料具有通孔結構，表面積大，且表面粗糙，與微生物具有強烈親和力，有利于微生物掛膜，微生物可達20 30g/l，處理效果好，無短路區(qū)，不堵塞，不團聚。(5)本發(fā)明的原料來源廣泛,制作工藝簡單，能耗小，制作成本低廉。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，本發(fā)明的實施方式包括但不限于下列實施例。實施例I首先將4kg四氧化三鐵與I. 5kg石蠟混合均勻，然后取90kg高密度聚乙烯，4kg活性炭，3kg聚乙烯醇,O. Ikg炭黑，Ikg甲殼素和Ikg招酸脂偶聯(lián)劑放入混料機中高速攪拌均勻，緩慢加入四氧化三鐵與石蠟的混合物，待溫度升至120°C后，低速攪拌冷卻至40°C，然后加入2kg淀粉攪拌均勻，最后將冷卻至室溫的物料投入平行雙螺桿擠出機中熔融擠出造粒；將上述造出的顆粒投入螺桿擠出機中，擠壓成型，并采用真空模具，真空度為30000 40000Pa，擠出的填料采用水冷定型，其冷卻水溫度為20 30°C。牽引機使型材勻速前行，型材在牽引的過程中，通過充磁機構，使四氧化三鐵磁化，使型材帶磁。型材進入飛刀切割機，將型材均勻切成長度大約I厘米的小節(jié)。擠出機各段溫度為一區(qū)160 170°C、ニ區(qū)180 190°C、三區(qū) 200 220°C、四區(qū) 220 240°C、五區(qū) 220 240°C、六區(qū) 220 240°C、機頭190 240°C。牽引機的速度為一分鐘3 5米。實施例2本實施例與實施例I的區(qū)別僅在于原料的各組分的含量不同，具體如下高密度聚こ烯91. 7kg,活性炭5kg,聚こ烯醇5kg,四氧化三鐵5kg,淀粉3kg,炭黑0. 2kg,石臘2kg,甲殼素2kg，鋁酸脂偶聯(lián)劑2kg。實施例3本實施例與實施例I的區(qū)別僅在于原料的各組分的含量不同，具體如下高密度聚乙烯66. 2kg,活性炭3kg,聚こ烯醇2kg,四氧化三鐵2kg,淀粉Ikg,炭黑0. 05kg,石臘 Ikg,甲殼素0. 2kg，鋁酸脂偶聯(lián)劑0. 2kg。實施例4本實施例與實施例I的區(qū)別僅在于原料的各組分的含量不同，具體如下高密度聚こ烯69kg,活性炭3. 5kg,聚こ烯醇2. 5kg,四氧化三鐵3kg,淀粉I. 5kg,炭黑0. 09kg,石蠟I. 47kg，甲殼素0. 8kg，鋁酸脂偶聯(lián)劑0. 8kg。實施例5本實施例與實施例I的區(qū)別僅在于原料的各組分的含量不同，具體如下高密度聚こ烯67. 5kg,活性炭3. 2kg,聚こ烯醇2. 3kg,四氧化三鐵2. 5kg,淀粉I. 3kg,炭黑
0.07kg,石臘I. 35kg,甲殼素0. 5kg,招酸脂偶聯(lián)劑0. 5kg。各實施例處理污水的效果見表I。表I
權利要求
1.生物親和親水磁性懸浮填料，其特征在于，主要含有下列重量份數(shù)的組分 高密度聚乙烯66. 2 91. 7活性炭3 5 聚乙烯醇2 5 四氧化三鐵2 5淀粉I 3石臘I 2 甲殼素O. 2 2 鋁酸脂偶聯(lián)劑O. 2 2， 還包括彡O. 2并> O重量份的炭黑。
2.根據(jù)權利要求I所述的生物親和親水磁性懸浮填料，其特征在于，含有下列重量份數(shù)的組分高密度聚乙烯90份、活性炭4份、聚乙烯醇3份、四氧化三鐵4份、淀粉2份、炭黑O. I份、石蠟I. 5份、甲殼素I份和鋁酸脂偶聯(lián)劑I份。
3.根據(jù)權利要求2所述的生物親和親水磁性懸浮填料，其特征在于，所述生物親和親水磁性懸浮填料為空心柱狀，且其內(nèi)部通過“十”字型的擋板分隔成四個獨立的空間。
4.生物親和親水磁性懸浮填料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將四氧化三鐵和石蠟混勻； (2)將高密度聚乙烯、活性炭、聚乙烯醇、炭黑、甲殼素和鋁酸脂偶聯(lián)劑放入混料機中高速攪拌均勻，緩慢加入四氧化三鐵與石蠟的混合物，待溫度升高至120°C后，低速攪拌冷卻到40°C，加入淀粉攪拌均勻至室溫； (3)將上述原料投入平行雙螺桿擠出機中，熔融擠出造粒； (4)將造好的顆粒投入螺桿擠出機中，擠壓成型。
5.根據(jù)權利要求4所述的生物親和親水磁性懸浮填料的制備方法，其特征在于，所述顆粒粒徑為O. I 1cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物親和親水磁性懸浮填料，解決現(xiàn)有技術中的填料除污效果不佳的問題。該發(fā)明主要含有下列重量份數(shù)的組分高密度聚乙烯66.2～91.7、活性炭3～5、聚乙烯醇2～5、四氧化三鐵2～5、淀粉1～3、石蠟1～2、甲殼素0.2～2、鋁酸脂偶聯(lián)劑0.2～2，還包括≤0.2并＞0重量份的炭黑；該發(fā)明還提供了生物親和親水磁性懸浮填料的制備方法。本發(fā)明的填料掛膜速度快、微生物數(shù)量多、耐沖擊穩(wěn)定性好、剩余污泥少的特點。
文檔編號C08L3/02GK102827410SQ20121029333
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權日2012年8月17日
發(fā)明者黃明, 黃瑞, 王之怡 申請人:四川億思通科技工程有限公司