一種廢水處理生物流化床用仿生流化載體及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及有機化工工業(yè)廢水處理領域，尤其設及一種廢水處理生物流化床用仿 生流化載體及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 隨著我國社會和經濟的快速發(fā)展，環(huán)境污染問題日益嚴峻，污水排放量逐年遞增， 污水中有害物質的成分越來越復雜，傳統(tǒng)的污水生物反應器存在傳質慢、效率低、出水水 質不佳、負荷低、抗沖擊負荷差等缺點。生物流化床反應器化iologicalfluidizedbed reactor,FBBR)是處理有機污水的一種高效生物處理工藝，它是借助于生長在懸浮顆粒載 體表面上的生物膜來凈化污水的一種生物膜法水處理技術。生物流化床反應器最突出的 特點是傳質快、污水停留時間短、處理效率高，并且還具有污泥產量少，基質負荷較高時，污 泥循環(huán)再生的生物量最小，不會因為生物量的累積而引起體系阻塞，容積負荷高，處理效果 好，抗沖擊負荷強，占地面積少，投資省等優(yōu)點。
[0003] 載體是生物流化床反應器的核屯、組成部分之一，被稱為生物流化床反應器的"屯、 臟"部件，載體的性能是衡量生物流化床成功與否的決定性因素。載體主要分為無機類載 體和有機類載體，其中無機載體存在比重大、能耗高、不易流化、易磨損的特點；有機載體具 有比重適宜、易于流化、能耗低、不易磨損等優(yōu)點，但其存在與生物相容性差、親水性和生物 親和力差，掛膜時間長，負載生物量少的缺點。郭志濤等通過添加改性劑對高分子聚合物進 行表面改性進而用改性，W改性后高分子聚合物為載體，采用兩級好氧移動床生物膜反應 器處理低濃度化工廢水，實驗結果顯示通過載體的改性，雖然親水性有所提高，但生物相容 性差，掛膜時間較長。路遠等采用化學氧化鐵離子覆蓋技術對普通聚丙締填料進行改性，并 對改性前后的填料進行生物親水性，表面特性，臨界表面張力W及模擬污水的生物掛膜等 特性研究，雖然載體生物親水性和親和力有所提高，但是其載體掛膜時間較長生物負載量 較少。采用材料表面改性的方法來提高比表面積、增加簇基、氨基、徑基等基團，雖然有一定 改善，但仍存在掛膜慢的問題，因此開發(fā)一種新型的與生物相似相容、生物親和力和親水性 高、掛膜時間短的仿生載體將是生物流化床廢水處理領域的重要研究方向。

【發(fā)明內容】

[0004] 解決的技術問題：本發(fā)明針對傳統(tǒng)生物流化床啟動時間長，特別是厭氧流化床啟 動困難，載體生物相容性差、親水性與生物親和力差、掛膜時間長、載體負載微生物量少等 缺點，提供了一種廢水處理生物流化床用仿生流化載體及其制備方法和應用。 陽〇化]技術方案：一種廢水處理生物流化床用仿生流化載體，由W下組分按質量分數配 比組成：高分子聚合物45%~90%、動物下腳料5%~50%、微量元素1 %~10%、無機填 料1%~10% ;所述高分子聚合物為聚乙締、聚丙締、聚氯乙締、聚苯乙締、聚酷胺中的至少 一種；所述動物下腳料為骨膠、骨粉、血粉、肉骨粉、動物毛發(fā)水解粉、蹄殼、制革下腳料、羽 毛粉、蠶蛹、魚粉、蛋殼中的至少一種；所述微量元素為硫酸鋒、氯化儘、硫酸亞鐵、氯化銅、 氯化鉆、硫酸儀；無機填料為碳酸巧、娃灰石中的至少一種。
[0006] 優(yōu)選的，所述載體由W下組分按質量分數配比組成：高分子聚合物90%、動物下 腳料6 %、微量元素3 %、無機填料1 %。
[0007] 優(yōu)選的，所述聚乙締為高密度聚乙締、低密度聚乙締、線性低密度聚乙締中的一 種。
[0008] 優(yōu)選的，所述聚苯乙締為通用級聚苯乙締。
[0009] 一種廢水處理生物流化床用仿生流化載體的制備方法，包含W下步驟：
[0010] (1)將原料按質量分數比配料，在攬拌機中對其預混粗分散，攬拌速度為100~ 200轉/分鐘，攬拌時間為40~100分鐘； W11] 似將步驟（1)預混的原料加入球磨機中進行細化分散，球磨機轉速為20~90轉 /分鐘，球磨時間為20~60分鐘；
[0012] (3)經細化分散后的原料加入注塑機中，加工得到所述仿生流化載體，其中，注塑 機鎖模力為2000~38001/1112、注射量為20%~85%。
[0013] 優(yōu)選的，所述載體的制備方法，包含W下步驟：
[0014] (1)將原料按質量分數比配料，在攬拌機中對其預混粗分散，攬拌速度為120轉/ 分鐘，攬拌時間為45分鐘；
[0015] (2)將步驟（1)預混的原料加入球磨機中進行細化分散，球磨機轉速為60轉/分 鐘，球磨時間為40分鐘；
[0016] (3)經細化分散后的原料加入注塑機中，加工得到所述仿生流化載體，其中，注塑 機鎖模力為3400t/m2、注射量為70%。
[0017] 所述生物流化床用仿生流化載體在處理有機化工工業(yè)廢水中的應用。
[0018] 優(yōu)選的，所述生物流化床包括Ξ相分離器、內筒、外筒、布水器和原水槽；其中Ξ相 分離器設于外筒的上方，內筒設于外筒的內部，布水器設于外筒的下方，并通過法蘭與外筒 連接；所述Ξ相分離器頂部設有沼氣出口，Ξ相分離器的側壁上部分別設置出樣口和出水 口，其中出水口的高度低于出樣口；外筒的側壁上設有進樣口，并通過進樣累與原水槽連 通；布水器下方設有進水口，進水口通過循環(huán)累與出水口連通。
[0019] 有益效果：（1)動物下腳料含有大量的蛋白質、動物礦物質化及各種微量元素，在 載體流化過程中可W緩釋微量營養(yǎng)元素W刺激微生物的快速繁殖更新，促進微生物代謝生 長；（2)動物下腳料作為自然性生物基輔材的相似相容特性使載體具有較高的親水性和生 物親和力，提高載體表面?zhèn)髻|效率，從而使載體更易于微生物的掛膜生長，掛膜量更高；（3) 微量元素的加入，刺激微生物的生長代謝，誘導生物酶的合成，進而促進生物膜的形成，縮 短掛膜時間，提高污水生物處理效率；(4)高分子聚合物與無機填料的配比，可調節(jié)載體密 度，使載體更易于流化，節(jié)約能耗，且無機填料的加入可降低成本，提高載體的剛性，提高載 體的整體性能。
【附圖說明】
[0020] 圖1為生物流化床的結構示意圖；
[0021] 其中：1出樣口；2Ξ相分離器；3內筒；4進樣口；5外筒；6法蘭；7沼氣出口；8進 樣累；9原水槽；10循環(huán)累；11出水口； 12進水口； 13布水器。
【具體實施方式】
[0022] W下實施例進一步說明本發(fā)明的內容，但不應理解為對本發(fā)明的限制。在不背離 本發(fā)明精神和實質的情況下，對本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改和替換，均屬于本發(fā)明 的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規(guī)手段。 陽〇2引實施例1
[0024] 如圖1所示，為本發(fā)明所述的生物流化床的結構示意圖，所述生物流化床包括Ξ 相分離器2、內筒3、外筒5、布水器13和原水槽9 ;其中Ξ相分離器2設于外筒5的上方，內 筒3設于外筒5的內部，布水器13設于外筒5的下方，并通過法蘭6與外筒5連接；所述立 相分離器2頂部設有沼氣出口 7,Ξ相分離器2的側壁上部分別設置出樣口 1和出水口 11， 其中出水口 11的高度低于出樣口 1 ;外筒5的側壁上設有進樣口 4,并通過進樣累8與原水 槽9連通；布水器13下方設有進水口 12,進水口 12通過循環(huán)累10與出水口 11連通。
[0025] 將本發(fā)明制備的仿生流化載體置于厭氧生物流化床的內筒3中，啟動流化床，載 體在Ξ相分離器2下方的有效流化體積內流化，水流帶動載體在內筒3中向上運動，到達Ξ 相分離器2下方后，載體進入外筒5并向下運動，從而形成一個循環(huán)。待處理的有機化工工 業(yè)廢水置于原水槽9中，在進樣累8的作用下通過進樣口 4進入流化床內，在內筒3中發(fā)生 反應，并在立相分離器2中進行固、液、氣立相分離，最終從出樣日1排出。此外，經立相分 離器2分離后的少量水流進出水口 11，并在