申请日2020.11.25
公开（公告）日2021.04.02
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明是一种强化脱氮性能的MBBR填料及其制备方法，强化脱氮性能的MBBR填料包括如下重量份的原料：聚乙烯填料100份、粉末活性炭5‑15份和纳米氢氧化铁3‑8份，所述粉末活性炭和所述纳米氢氧化铁均负载于所述聚乙烯填料表面，本发明还限定了该填料的制备方法。本发明通过将粉末活性炭负载于聚乙烯填料表面，有效改善了填料的吸附性能，使填料的挂膜量更高，对污染物的吸附能力更强，从而提高污水的脱氮和污染物去除效果；本发明通过将纳米氢氧化铁负载于聚乙烯填料表面，利用三价铁还原耦合硝化作用、二价铁氧化耦合反硝化作用，进一步提高了填料对污水的脱氮效果。
权利要求书
1.一种强化脱氮性能的MBBR填料，其特征在于：所述强化脱氮性能的MBBR填料包括如下重量份的原料：聚乙烯填料100份、粉末活性炭5-15份和纳米氢氧化铁3-8份，所述粉末活性炭和所述纳米氢氧化铁均负载于所述聚乙烯填料表面。
2.一种如权利要求1所述一种强化脱氮性能的MBBR填料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下制备步骤：
（1）制备纳米氢氧化铁；
（2）将5-15份的粉末活性炭和3-8份的纳米氢氧化铁置于转筒中预热，预热时间大于等于30min；
（3）将100份的聚乙烯填料加入转筒中，与粉末活性炭和纳米氢氧化铁充分混合，混合时间为5-12min；
（4）停止加热，保持转筒原有转速，待混合物自然冷却至室温后，取出；
（5）用水冲洗混合物，直至混合物不再分离出粉末活性炭和纳米氢氧化铁，即制得所述的强化脱氮性能的MBBR填料。
3.根据权利要求2所述一种强化脱氮性能的MBBR填料的制备方法，其特征在于：在所述步骤1中，所述纳米氢氧化铁的制备方法包括如下步骤：
a.将0.5-3.0mol/L的FeCl3·6H2O溶液缓慢加入到等体积的0.5%-3.0%质子化壳聚糖溶液中并搅拌均匀，得到混合溶液；
b.边搅拌边利用氢氧化钠溶液将上述混合溶液pH调至7.3±0.2；
c.待混合均匀后，停止搅拌，静置沉淀，将所得沉淀物洗涤，在103-105℃烘干，研磨后过100目筛网，过筛网后的粉末即为制得的纳米氢氧化铁。
4.根据权利要求4所述一种强化脱氮性能的MBBR填料的制备方法，其特征在于：在步骤a.中，0.5%-3.0%质子化壳聚糖溶液是通过将0.5-3.0份壳聚糖溶解到99.5~97.0份2%乙酸溶液中获得的。
5.根据权利要求2所述一种强化脱氮性能的MBBR填料的制备方法，其特征在于：在所述步骤（2）与步骤（3）中，转筒转速控制在50-150rpm，筒内温度控制在115-120℃。
说明书
一种强化脱氮性能的MBBR填料及其制备方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体的说是涉及一种强化脱氮性能的MBBR填料及其制备方法。
背景技术
移动床生物膜反应器（MBBR）结合了生物膜法和活性污泥法的基本原理，以悬浮填料为微生物提供生长载体，增加反应器中的生物量以及生物种类，通过曝气使悬浮填料充分流化，利用活性污泥和生物膜中的微生物共同去除水中的污染物，不仅能降低污泥负荷，还能提高系统的抗冲击负荷能力，在国内外已经得到了广泛的应用。
在MBBR应用中，填料的性能对MBBR的处理效果起着重要作用，要求填料具有较高的机械强度、耐磨耐腐蚀、密度稍小于水、比表面积大、表面粗糙等特点。目前国内外多采用聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯泡沫和陶粒等作为MBBR的填料，用于生活污水和工业废水等的处理，但是这些填料脱氮效果不佳，去除污染物的效果也不好。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种强化脱氮性能的MBBR填料及其制备方法，通过将粉末活性炭和纳米氢氧化铁负载于聚乙烯填料表面上，强化填料的脱氮性能，同时，本发明还提供了一种上述强化脱氮性能的MBBR填料的制备方法。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明是一种强化脱氮性能的MBBR填料，所述强化脱氮性能的MBBR填料包括如下重量份的原料：聚乙烯填料100份、粉末活性炭5-15份和纳米氢氧化铁3-8份，所述粉末活性炭和所述纳米氢氧化铁均负载于所述聚乙烯填料表面。
一种强化脱氮性能的MBBR填料的制备方法，所述制备方法包括如下制备步骤：
（1）制备纳米氢氧化铁；
（2）将5-15份的粉末活性炭和3-8份的纳米氢氧化铁置于转筒中预热，预热时间大于等于30min；
（3）将100份的聚乙烯填料加入转筒中，与粉末活性炭和纳米氢氧化铁充分混合，混合时间为5-12min；
（4）停止加热，保持转筒原有转速，待混合物自然冷却至室温后，取出；
（5）用水冲洗混合物，直至混合物不再分离出粉末活性炭和纳米氢氧化铁，即制得所述的强化脱氮性能的MBBR填料。
本发明的进一步改进在于：在所述步骤1中，所述纳米氢氧化铁的制备方法包括如下步骤：
a.将0.5-3.0mol/L的FeCl3·6H2O溶液缓慢加入到等体积的0.5%-3.0%质子化壳聚糖溶液中并搅拌均匀，得到混合溶液；
b.边搅拌边利用氢氧化钠溶液将上述混合溶液pH调至7.3±0.2；
c.待混合均匀后，停止搅拌，静置沉淀，将所得沉淀物洗涤，在103-105℃烘干，研磨后过100目筛网，过筛网后的粉末即为制得的纳米氢氧化铁。
本发明的进一步改进在于：在步骤a.中，0.5%-3.0%质子化壳聚糖溶液是通过将0.5-3.0份壳聚糖溶解到99.5~97.0份2%乙酸溶液中获得的。
本发明的进一步改进在于：在所述步骤（2）与步骤（3）中，转筒转速控制在50-150rpm，筒内温度控制在115-120℃
本发明的有益效果是：本发明通过将粉末活性炭负载于聚乙烯填料表面，有效改善了填料的吸附性能，使填料的挂膜量更高，对污染物的吸附能力更强，从而提高污水的脱氮和污染物去除效果；本发明通过将纳米氢氧化铁负载于聚乙烯填料表面，利用三价铁还原耦合硝化作用、二价铁氧化耦合反硝化作用，进一步提高了填料对污水的脱氮效果。
（发明人：江双双;余雷;曹辉;张军伟;陆华健）
