[发明专利]一种用于生物滤池的生物载体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于生物滤池的生物载体及其制备方法，所述生物载体由建筑垃圾及生长在其表面的水热炭组成。该生物载体的制备是先将建筑垃圾颗粒分散于含水热炭源的水溶液中，然后在催化剂存在下、于120～300℃进行水热碳化反应0.5～24小时，所得产物经洗涤和干燥得到。本发明提供的生物载体具有机械强度高、比表面积大、表面官能团丰富、对生物膜吸附力强、挂膜牢靠等优点，适合微生物生长，可用于生物滤池，在污水处理领域具有较好的应用潜力；另外，本发明的制备方法还具有操作简单、反应条件温和、无需特殊设备和苛刻条件、原料来源广泛、生产成本低廉、易于规模化生产等优点。

技术领域

本发明涉及一种生物载体及其制备方法，具体说，是涉及一种用于生物滤池的生物载体及其制备方法，属于污水处理技术领域。

背景技术

生物滤池用于城市污水和工业废水生物处理已有100多年的历史，属于一种非淹没的固体床生物处理工艺，具有操作简单和节能等优点。生物载体是生物滤池的核心部件，其性能直接影响生物滤池处理污水的效果。目前通常采用碎石或塑料作为生物载体，其中以碎石作为生物载体时，生物滤池的负荷较低，占地面积较大，载体需求量高，并且碎石比表面积小，生物膜附着效果较差；以塑料作为生物载体时，虽然生物滤池的负荷较高，但是生物载体用量大、价格较高，导致污水处理工艺成本较高，因此，开发价格低廉、生物膜附着性能好、比表面积大的生物载体是目前环境工程领域的热点问题。

随着我国城镇化率的提高，城市大规模扩张和大拆大建过程中会产生大量的建筑垃圾。目前我国垃圾处置层次低，大量的建筑垃圾会存在二次污染的危险。因此，建筑垃圾的再利用，不仅可以解决大约三分之一的垃圾填埋占用土地问题，还可以降低与生活垃圾一起围城产生二次污染的风险。

建筑垃圾中发泡混凝土、加气混凝土、多孔砖等具有表面粗糙、密度小等特点，适合制备生物载体，目前已经有相关将建筑垃圾制备成生物载体用于污水处理的相关报道，例如：中国专利CN201410193782.5公开了一种以废弃红砖砌块制备水处理滤料的方法，中国专利CN 201610029858.X公开了一种利用废弃的发泡混凝土处理农村生活污水的方法，上述专利虽然可以对建筑垃圾进行再利用，减少了建筑垃圾的二次污染，但是，由于建筑垃圾还存在机械强度较低、易破碎成粉末状、比表面积较小、表面官能团不够丰富等对附着微生物不利等缺陷，导致其对污水处理的效果有限，因此，需要对其性能进行改性处理。

水热碳化(HTC)是以生物质、有机物等为原料，以水为溶剂和反应介质，在一定的温度和压强下将原料转化为炭材料的技术。水热碳化反应条件温和、制备过程简单，总体处理成本低，对废弃物质实现了再利用，具有环保理念，目前已经成为研究热点。研究表明，水热碳化制备得到的水热炭具有机械强度高、比表面积可以调控、表面官能团丰富等优点，适合微生物生长，在污染修复等领域具有巨大的潜能，目前已经有相关水热炭应用于污水处理的相关报道，例如：CN201710421554.2公开了一种污泥基生物质水热炭吸附剂去除水中结晶紫染料的方法。但是，目前制备的原始水热炭的吸附能力有限，限制了其在污水处理领域的应用。

目前还没有将建筑垃圾与水热炭相结合制备成用于生物滤池的生物载体的相关报道。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种用于生物滤池的生物载体的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于生物滤池的生物载体，是由建筑垃圾及生长在其表面的水热炭组成。

作为优选方案，所述生物载体中，水热炭所占的质量百分比为0.5～50％(进一步优选1～10％)。

作为优选方案，所述建筑垃圾具有多孔，包括但不限于发泡混凝土、加气混凝土、多孔砖。

作为优选方案，所述水热炭为有机物水热炭，制备有机物水热炭的水热炭源包括但不限于有机废液、有机化工原料。