[发明专利]一种改性牡蛎壳为生物填料的方法

说明书

本发明提出一种改性牡蛎壳为生物填料的方法，属于污水处理技术领域，能够解决现有采用无机/有机填料挂膜时存在的微生物附着力差、易脱落、挂膜生物量少、形成生物膜所需时间长等技术问题。该技术方案以废弃牡蛎壳作为原料，经由稀酸扩孔、微波改性、破碎分装等步骤填置于生物滤池或接触氧化池中。本发明能够应用于污水污染物的去除治理方面。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种改性牡蛎壳为生物填料的方法。

背景技术

生物滤池和生物接触氧化池是生物膜法处理污水的两种类型，其中填料是生物滤池和生物接触氧化池的主体，作为微生物载体影响着微生物的生长、繁殖和脱落，对生物滤池及接触氧化池净化效果有直接的影响。

目前，填料的种类繁多，按物理化学性质分大体包括无机填料、有机高分子填料以及生物质填料。但由于无机和有机填料的易堵塞、挂膜难、纤维丝缠结、断丝及使用时间短已是生物滤池和生物接触氧化池应用过程中的普遍技术难题，而生物质填料因含有可被微生物利用的有机碳成分且具有疏松多孔结构有利于微生物吸附则可恰巧解决该难题。因此开发不易堵塞、挂膜容易、使用寿命长、经济环保的生物填料是提高生物膜法污水处理效能的关键。

我国是全球水产业大国，2015年中国牡蛎产量为450万吨，大量的牡蛎壳堆积成为环境问题，不仅占用土地，而且散发出腥臭味，严重影响周边居民生活。因此，如何将废弃牡蛎壳开发作为生物填料使其重新被利用则是水产废弃物亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提出一种改性牡蛎壳为生物填料的方法，由该方法制备的改性牡蛎壳填料具有更大比表面积和更均匀的孔隙，在保证挂膜生物量的基础上，可有效减少废弃物对环境的污染，有效实现废物资源利用。

为了达到上述目的，本发明提供了一种改性牡蛎壳为生物填料的方法，以废弃牡蛎壳作为原料，包括如下步骤：

利用稀酸溶液对风干的干净牡蛎壳进行充分浸泡，沥干稀酸溶液后用清水清洗多次，待牡蛎壳上的酸洗净、沥干水分后，将其自然风干；

对稀酸溶液处理后再次风干的牡蛎壳进行微波改性，然后按尺寸需要进行破碎并分装到孔隙略小于牡蛎壳尺寸的网袋中，将分装有不同尺寸的改性牡蛎壳按照设计梯度填置于生物滤池或接触氧化池中。

作为优选，稀酸溶液为5-15％的盐酸或硫酸溶液，浸泡时间为10-15分钟，直到不再产生气泡为止。

作为优选，微波改性的条件为：微波频率为915MHz或2450MHz，温度为300-550℃，时间为5-15分钟。

作为优选，将微波改性后的牡蛎壳按1-2cm、2-3cm和3-5cm的尺寸进行破碎。

作为优选，利用稀酸溶液对风干的干净牡蛎壳浸泡前还包括收集废弃的牡蛎壳，将牡蛎肉剥离干净，浸没于水中，不断搅动至牡蛎壳表面污染物冲刷干净为止，然后将牡蛎壳平铺置于室内或室外自然风干的步骤。

作为优选，将分装有不同尺寸的牡蛎壳按照设计梯度填置于生物滤池或接触氧化池中后，污水按牡蛎壳尺寸排布顺序依次通过，以去除污水中的污染物。

作为优选，污水按牡蛎壳尺寸由小到大的排布顺序依次通过。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明制备的改性牡蛎壳相比于未改性牡蛎壳填料具有更大和更均匀的孔隙，有利于微生物的附着以及氧传递，从而利于微生物的生长；

2、利用本发明制备的改性牡蛎壳形成的生物膜不易脱落，且在保证生物量的基础上，有效减少了其对环境的污染，实现了废物资源利用；

3、在相同的操作和运行条件下，利用本发明制备的改性牡蛎壳可以在7-10天完成挂膜，而传统化学填料形成生物膜时间需要13-20天；