申请日2017.11.13
公开(公告)日2018.02.09
IPC分类号C02F3/34
摘要
本发明提供一种过滤单元及其制备方法、污水处理装置及污水处理方法，涉及污水处理技术领域。一种过滤单元的制备方法，主要包括以下步骤：使含有预设元素的多孔基体与含有预设微生物的溶液接触。预设微生物为能代谢预设元素的微生物，以使预设微生物聚集于多孔基体表面形成生物过滤膜。预设微生物的聚集，能够进一步提高过滤单元的过滤能力，污水通过预设微生物形成的生物过滤膜后，净化率大大提高。预设微生物本身具有一定的生长周期，在其生长周期内，预设生物的数量、分布将会不断更新，使其形成的生物过滤膜成为一种动态的过滤膜，使得其始终具有良好的过滤能力和污水处理能力。
摘要附图
权利要求书
1.一种过滤单元的制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
使含有预设元素的多孔基体与含有预设微生物的溶液接触，所述预设微生物为能代谢所述预设元素的微生物，以使所述预设微生物聚集于所述多孔基体表面形成生物过滤膜。
2.根据权利要求1所述的过滤单元的制备方法，其特征在于，将含有所述预设元素的所述多孔基体置于含有所述预设微生物的溶液中，所述预设微生物为能代谢所述预设元素的微生物，以使所述预设微生物聚集于所述多孔基体表面形成生物过滤膜。
3.根据权利要求1所述的过滤单元的制备方法，其特征在于，将含有所述预设元素的所述多孔基体置于溶液中，再向所述溶液中投放预设微生物，所述预设微生物为能代谢所述预设元素的微生物，以使所述预设微生物聚集于所述多孔基体表面形成生物过滤膜。
4.根据权利要求1-3任一项所述的过滤单元的制备方法，其特征在于，所述预设元素包括锰元素，所述预设微生物包括镰刀菌、芽孢杆菌、节杆菌、假单胞菌以及硫杆菌中的一种或多种;
优选地，所述溶液包括含锰元素的污水。
5.根据权利要求4所述的过滤单元的制备方法，其特征在于，所述多孔基体包括具有梯度孔的多孔陶瓷;
优选地，所述多孔陶瓷包括依次连接的分离层、过渡层以及载体层，所述分离层的孔隙孔径为5-10微米，所述过渡层的孔隙孔径为10-30微米，所述载体层的孔隙孔径为30-100微米;
优选地，所述生物过滤膜形成于所述分离层上远离所述载体层的一侧;
优选地，所述多孔陶瓷主要由按重量份数计的以下原料制成：电解锰渣30-70份、高岭土10-30份、页岩5-25份、滑石3-19份、长石1-8份、碳粉5-50份;
优选地，所述多孔基体包括相互连通的进水侧和出水侧，所述进水侧的孔隙直径小于所述出水侧的孔隙直径，所述预设元素至少位于所述进水侧;
优选地，所述预设元素位于所述进水侧，以使所述生物过滤膜靠近所述进水侧所在的一端;
优选地，所述进水侧和所述出水侧均有所述预设元素，在所述进水侧和所述出水侧均形成所述生物过滤膜。
6.一种过滤单元，其特征在于，主要由如权利要求1-5任一项所述的过滤单元的制备方法制得，所述过滤单元包括相互连接的多孔基体以及由所述预设微生物形成的生物过滤膜。
7.一种污水处理装置，其特征在于，包括如权利要求6所述的过滤单元。
8.一种污水处理方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
将含有预设元素的多孔基体置于污水中，然后向所述污水中投放能够代谢所述预设元素的预设微生物，所述预设微生物聚集于所述多孔基体表面形成用于对所述污水进行过滤的生物过滤膜。
9.根据权利要求8所述的污水处理方法，其特征在于，所述污水中含有所述预设元素;优选地，所述多孔基体包括相对设置且相互连通的进水侧和出水侧，所述进水侧的孔隙直径小于所述出水侧的孔隙直径，所述生物过滤膜靠近所述进水侧所在的一端。
10.一种污水处理方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
向含有预设微生物的污水中放置含有预设元素的多孔基体，所述预设元素能被所述预设微生物代谢，所述预设微生物聚集于所述多孔基体上形成用于对所述污水进行过滤的生物过滤膜。
说明书
过滤单元及其制备方法、污水处理装置及污水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体而言，涉及一种过滤单元及其制备方法、污水处理装置及污水处理方法。
背景技术
城市污水主要是生活污水、生产废水、雨水等，其数量非常巨大。其中大量的污水仅含有粉尘泥土等无毒颗粒，如果因此废弃则十分浪费。如果能将这些无毒废水去除杂质后再次利用，不仅可以提高城市用水的利用率，对于水资源缺乏地区则更为珍贵。现有的污水处理设备，不仅处理成本高且处理效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种过滤单元的制备方法，其制备的过滤单元具有优异的过滤能力，能够大大提高污水的净化程度。
本发明的另一目的在于提供一种过滤单元，其成本低，可重复利用，过滤能力优异。
本发明的再一目的在于提供一种污水处理装置，其能够大大提高污水的净化程度。
本发明的又一目的在于提供一种污水处理方法，该方法简便易行，能使污水达到较好的净化效果。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种过滤单元的制备方法，主要包括以下步骤：
使含有预设元素的多孔基体与含有预设微生物的溶液接触。预设微生物为能代谢预设元素的微生物，以使预设微生物聚集于多孔基体表面形成生物过滤膜。上述接触方式例如可以是将多孔基体放置于溶液中使两者进行接触。
本发明提出一种过滤单元，其主要由上述制备方法制得。过滤单元包括相互连接的多孔基体以及由预设微生物形成的生物过滤膜。
本发明提出一种污水处理装置，其包括上述过滤单元。
本发明提出一种污水处理方法，主要包括以下步骤：
将含有预设元素的多孔基体置于污水中，然后向污水中投放能够代谢预设元素的预设微生物，预设微生物聚集于多孔基体表面形成用于对污水进行过滤的生物过滤膜。
本发明还提出另一种污水处理方法，主要包括以下步骤：
向含有预设微生物的污水中放置含有预设元素的多孔基体。预设元素能被预设微生物代谢，预设微生物聚集于多孔基体上形成用于对污水进行过滤的生物过滤膜。
本发明实施例提供的过滤单元及其制备方法、污水处理装置及污水处理方法的有益效果是：
本发明实施例提供的过滤单元主要采用以下制备方法制得：使含有预设元素的多孔基体与含有预设微生物的溶液接触。预设元素与预设微生物需要具备一定的对应关系，即预设元素能被预设微生物代谢。满足该条件，预设微生物才能够被预设元素大量吸引使其生长在多孔基体上，从而使预设微生物能够聚集于多孔基体上形成生物过滤膜。预设微生物的聚集，能够进一步提高过滤单元的过滤能力，污水通过预设微生物形成的生物过滤膜后，净化率大大提高。预设微生物本身具有一定的生长周期，在其生长周期内，预设生物的数量、分布将会不断更新，使其形成的生物过滤膜成为一种动态的过滤膜，使得其始终具有良好的过滤能力和污水处理能力。多孔基体本身具备一定的过滤能力，但是基于现有的生产条件，还无法直接生产一种具有上述生物过滤膜过滤能力的多孔基体。如果将上述生物过滤膜单独使用，其力学性能又不能完全满足使用环境的要求，使用寿命和达到的过滤效果也非常有限。本发明实施例提供的过滤单元通过预设微生物与预设元素的匹配，有效将多孔基体和自发形成的生物过滤膜相结合，使过滤单元不仅具有较好的力学性能，还具有优异的过滤能力。
本发明实施例提供的污水处理装置包括上述过滤单元。污水处理装置的污水处理成本降低，且能够达到较优的污水处理效果。
本发明实施例提供的污水处理方法，主要包括以下步骤：将含有预设元素的多孔基体置于污水中，并向污水中投放能够代谢预设元素的预设微生物(预设微生物也可以先行投放至污水中，再将多孔基体置于污水中)。这样的设计，才能更好、更快地引导预设微生物至多孔基体上进行生长，最终预设微生物聚集于多孔基体上形成用于对污水进行过滤的生物过滤膜。该种污水处理方法简单有效，成本低廉且污水处理效果好。预设微生物的聚集将有效阻拦污水中的有害物质通过，从而提高污水净化率。
