[发明专利]好氧生物膜材料、制备方法及其在污水处理技术中的用途

说明书

本发明提供好氧生物膜材料、制备方法及其在污水处理技术中的用途，涉及污水处理技术领域，该生物膜材料包括：生物载体材料，以及固定在载体材料内部或表面的微生物菌剂或活性污泥；生物载体材料包括聚氨酯泡沫填料和多孔球体；生物载体材料上固定的微生物为好氧菌。本发明提供的生物膜材料挂膜速度快、效率高、用时短，微生物负载量和吸附容量大，且微生物附着力好，生物膜反应器启动时间短，污水生化处理效率高，去污除污效果佳，能用于垃圾处理污水、高氨氮污水、高磷污水、养殖污水的生化处理技术中；制备方法能加快生物膜的挂膜速度，延长生物膜使用周期，实现污水减量化，降低生物反应系统运行成本。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及好氧生物膜材料、制备方法及其在污水处理技术中的用途。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展以及城市化的加快，城市生活垃圾的产量持续增加，生活垃圾中易腐垃圾约占一半。易腐垃圾，也可称湿垃圾或餐厨垃圾，一般是指餐饮经营者、单位食堂等生产过程中产生的餐厨废弃物，以及家庭生活中产生的易腐性垃圾，主要包括：剩菜剩饭、菜梗菜叶、肉食内脏、果壳瓜皮等等。易腐垃圾中含有大量的淀粉、蛋白质、油脂、植物纤维等，营养极其丰富，容易导致病菌、蚊虫等有害生物的大量繁殖，对人类健康和城市生态环境构成威胁。

目前对于易腐垃圾的处理，主要有填埋法、焚烧法、堆肥法及高温厌氧消化法。本申请人研究的易腐垃圾生态化处理项目中，将易腐垃圾进行生物减量处理，通过生物降解技术，得到最终产物二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)，最终通过隔油系统、污水处理系统等后处理工艺，将达标制水排放入污水管网，能广泛用于小区垃圾就地减量处理、大型商业区易腐垃圾就地减量处理、机关食堂、学校易腐垃圾就地减量处理、大型垃圾中转站易腐垃圾处理。

目前，以活性污泥为代表的生物处理污水技术已广泛应用于城市和工业污水的处理中。生物膜反应器工艺，运用了生物膜法污水处理技术的基本原理，又充分利用了活性污泥法的优点，在降低污水污染物含量和剩余污泥减量方面效果良好。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，生物膜首先吸附附着水中有机物，由好氧层的好氧菌和/或厌气层进行分解，然后通过流动水层将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的，微生物附着的固体介质称为滤料或载体。生物载体材料是生物膜水处理技术的核心之一，为污水处理微生物提供大量的附着位点，是微生物赖以生存和新陈代谢的重要场所，能够提高处理污水的能力，还能够促进剩余污泥的原位分解，实现剩余污泥减量化。目前，高分子材料是应用最广泛的生物载体材料，主要包括聚烯烃类和聚氨酯类。但在实际应用当中，简单的聚合物生物载体材料亲水性和生物附着性较差，导致微生物挂膜速度较慢，降低了污水处理效率，且使用寿命短，使用成本相对较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挂膜速度快、效率高、用时短，微生物负载量和吸附容量大，且微生物附着力好，生物膜反应器启动时间短，污水生化处理效率高，去污除污效果佳的好氧生物膜材料。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

好氧生物膜材料，包括：生物载体材料，以及固定在上述载体材料内部或表面的微生物菌剂或活性污泥；

上述生物载体材料包括聚氨酯泡沫填料和多孔球体，上述聚氨酯泡沫填料中填充有氧化海藻酸钠粉末，上述球体直径为50-200mm，孔隙率为不低于95％；

上述生物载体材料上固定的微生物为具有污水降解作用的好氧菌。该好氧生物膜材料中生物载体材料为微生物的富集生长提供充足的空间，生物挂膜效果优，挂膜速度快、效率高、用时短，微生物负载量和吸附容量大，且微生物附着力好，生物膜反应器启动时间短，污水生化处理效率高，极大提高了生物膜的净化功能。

根据本发明，上述好氧生物膜材料能用于垃圾处理污水、高氨氮污水、高磷污水、养殖污水的生化处理技术中。