改性移動(dòng)床生物反應(yīng)器載體制備與性能評(píng)價(jià).pdf

1、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器是一種近年30年快速發(fā)展起來的水處理裝置，其廣泛應(yīng)用于各種規(guī)模的污水處理廠中。移動(dòng)床生物載體填料作為移動(dòng)床工藝的核心，對(duì)該工藝的運(yùn)行效果有很大的影響。
　　目前移動(dòng)床生物載體填料主要是以聚乙烯作為基體材料，通過擠出或者注塑工藝而得到成品。聚乙烯作為市場(chǎng)中產(chǎn)量和應(yīng)用量最大的工程材料，具有物化性質(zhì)穩(wěn)定，易加工的特點(diǎn)。但是作為生物載體填料應(yīng)用到移動(dòng)床工藝時(shí)具有以下不足:首先，聚乙烯表面為疏水性，不利于微生物的附著;其次

2、，聚乙烯的密度略小于載體填料最適宜的密度值;最后，聚乙烯載體強(qiáng)度較低，不能滿足移動(dòng)床中載體填料隨時(shí)處于相互碰撞摩擦的環(huán)境。
　　本實(shí)驗(yàn)以高密度聚乙烯作為載體填料的基體材料，添加各種改性功能性物質(zhì)和輔助材料，以共混的方式對(duì)高密度聚乙烯進(jìn)行改性，通過單螺桿擠出技術(shù)制備載體。通過添加淀粉和硅藻土來改變聚乙烯的表面性質(zhì)，使其由疏水性變成親水性，實(shí)驗(yàn)中以材料表面與水的接觸角大小來表示親水性的好壞。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)添加淀粉量為5％時(shí)，材料親水性得

3、到較大提高（材料表面與水的接觸角從92°下降到了70°）同時(shí)載體在水中有釋放營養(yǎng)物質(zhì)的性能也得到顯著提高(當(dāng)載體在水中浸泡48小時(shí)后，水中的COD達(dá)到了60.48mg/L)。因此，添加淀粉不僅可以提高聚乙烯的表面親水性，同時(shí)使其具備營養(yǎng)釋放性。
　　實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用納米碳酸鈣來增強(qiáng)高密度聚乙烯的無缺口沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度，并且應(yīng)用馬來酸酐接枝聚乙烯來改善淀粉和納米碳酸鈣等粉體與聚乙烯的相容性。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)納米碳酸鈣含量為1.5％，馬來

4、酸酐接枝聚乙烯含量為4％時(shí)，材料的無缺口沖擊強(qiáng)度從59.4KJ/m2提高到了84.6KJ/m2，拉伸強(qiáng)度從24MPa提高到了64MPa，材料的強(qiáng)度得到了很大的提高。
　　針對(duì)載體填料結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)載體在水中的流動(dòng)狀態(tài)和水中微生物量的影響，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一種風(fēng)扇型載體填料和一種不均孔道載體填料，兩種載體填料的構(gòu)型有利于載體在水中更好的運(yùn)動(dòng)，并且可以增強(qiáng)移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的硝化作用和反硝化作用。
　　總之，用淀粉、納米碳酸鈣和馬來酸酐接