本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种流化床生物填料及其制备方法和流动复合活性生物菌生物床。
背景技术：
生物流化床在20世纪70年代开始应用于污水处理，是以砂、活性炭、陶粒、玻璃珠、多孔球以及多孔高分子聚合物等材料作为生物膜的载体，生物膜附着在载体表面，废水自下而上使反应器内的载体处于流化状态，加大单位时间内生物膜和床体内污染物的接触面积，微生物吸附降解或者使污染物质去除的构筑物。废水生物处理的定义是利用微生物的生命活动吸收或者吸附废水中的污染物作为营养物质，把污染物转移和转化成其他形式，而使废水得到净化的处理方法。在生物法处理污水工艺中，生物流化床技术是一种新型的生物膜法技术，微生物附着在固体或悬浮载体表面生长而形成膜状，具有大量高活性生物，对有机物和有毒物质抗冲击负荷能力强。
污水中一般存在有大尺寸的杂质、重金属离子、有机物等污染物，传统的处理方式一般依次进行物理、化学、生物处理，经处理后的污水，其中的重金属含量、cod、bod、氮磷含量可达到排放标准。然而，污水需要依次通过多个反应池的处理，步骤多，且在排放至不同的反应池时也需要耗费较多的时间和资源，延长了污水处理时间。采用复合菌剂处理污水时能同时处理多种污染物质，因此需要提供为复合菌提供的良好生长环境的生物填料。
因此，本领域亟需一种流化床生物填料。
有鉴于此，提出本发明。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种流化床生物填料，其具有生物附着性好的优点，以解决现有技术中的至少一项技术问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种流化床生物填料，按重量百分比由以下组分组成：
优选地，所述偶联剂为钛酸脂、铝酸脂和硅烷偶联剂中的一种或多种。
优选地，所述磁性材料为四氧化三铁。
优选地，所述亲水剂为硬脂酸、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇中的一种或多种。
优选地，所述润滑剂为甘油，所述分散剂为液体石蜡。
优选地，所述营养剂为蔗渣、淀粉、壳聚糖、木质素、甲壳素中的一种或多种混合体。
优选地，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂tpp中的一种或多种混合体。
聚丙烯填料具有较好的耐冲击、耐磨损和自润滑性，在流化床内磨损消耗小，使用寿命长，并且聚丙烯树脂化学稳定性好、不易粘附、不易吸水，填料表面环境环境稳定，能持续的稳定进行净水作业。
淀粉能够被微生物迅速分解并且具有良好的生物亲和性及相容性。各种淀粉酶是淀粉分解的催化剂，淀粉能够被绝大多数的需氧和厌氧微生物所分解。
硅藻土是一种无定形的sio2和少量的有机杂质所组成的硅质岩石，硅藻土内部多孔，质轻，有助于降低填料质量，更易悬浮，并且硅藻土内含有微生物生长所需微量元素，有助于促进微生物的生长。
液体石蜡分散剂与树脂相容性较差，且不会溶于甘油润滑剂，从而能够均匀的将添加的改性材料分散在的聚丙烯树脂内，使得制成的生物填料性能均匀。
偶联剂同时具有亲水剂和亲油基，能在磁性材料、硅藻泥等无机材料表面形成亲油层，提高亲水性材料与的聚丙烯树脂的相容性，使各组分均匀分散在填料内，改善填料的加工性能。
凹土是一种富镁的硅酸盐黏土矿物，针状，具有独特的三维空间结构和较大的比表面积，有很高的吸附活性，提高了填料对污染物的吸附，提高水处理效率。
磁性物质会在填料周围产生微弱的磁场，使得废水中的微生物处在磁场的包围之中，由于被处理的废水中含有大量带电性的微生物，这些微生物的运动会受到磁场的影响，磁性物质的磁效应就可以对微生物的附着和运动起到促进作用。磁性物质可以产生磁场，通过磁场的影响使得废水中的污染物与磁性颗粒的絮凝物会沿着磁力线的方向去移动，这样可以更好地把污染物去除分离。
添加磁性物质和硅藻土后可使生物填料具有更粗糙的表面，更强的吸附作用，同时还有一定的微弱磁效应。氧是顺磁性物质，会在磁场作用下被吸附到生物填料附近，增大填料表面的氧浓度，促进好氧生物的繁殖，另外弱磁场还有诱导微生物的活性和酶活性的作用。磁作用可以使填料循环运动，可改善填料生物均匀度，避免前端生物生长茂盛造成堵塞而后端生物缺乏营养而生长不好的缺点，提高填料及生物利用，改善水流条件。
本发明的第二目的是提供上述流化床生物填料的制备方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种流化床生物填料的制备方法，包括如下步骤：
sp1：将聚丙烯颗粒与凹土、亲水剂、硅藻土、磁性材料、抗氧化剂、营养剂、分散剂放入搅拌装置进行搅拌均匀；
sp2：将搅拌均匀的材料、润滑剂和偶联剂到混炼机中进行共混，然后通过注塑机中注塑成型得到半成品填料；
sp3：将得到的半成品填料在充磁机中充磁，使半成品填料获得磁性得到成品生物填料。
进一步设置：sp2中混炼温度控制在140-150℃，注塑温度160-170℃，所得半成品填料为半软性填料。
本发明的第三目的是提供一种复合活性生物菌生物床，具有生物膜稳定、污水处理效果好、处理效率高的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种复合活性生物菌生物床，包括筒体和上述流化床生物填料。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种流化床生物填料，由以下组分组成(g)，
其中偶联剂为硅烷偶联剂，亲水剂为硬脂酸，抗氧化剂为抗氧剂1010，营养剂为蔗渣。
其制备方法为
sp1：将聚丙烯颗粒与凹土、亲水剂、硅藻土、磁性材料、抗氧化剂、营养剂、分散剂放入搅拌装置进行搅拌均匀；
sp2：将搅拌均匀的材料、润滑剂和偶联剂到混炼机中进行共混，混练温度为140℃，然后通过注塑机中注塑成型得到半成品填料，注塑温度为160℃；
sp3：将得到的半成品填料在充磁机中充磁，使半成品填料获得磁性得到成品生物填料。
实施例2：
一种流化床生物填料，由以下组分组成(g)，
其中偶联剂为硅烷偶联剂，亲水剂为聚丙烯酰胺，抗氧化剂为抗氧剂tpp，营养剂为甲壳素。
其制备方法为
sp1：将聚丙烯颗粒与凹土、亲水剂、硅藻土、磁性材料、抗氧化剂、营养剂、分散剂放入搅拌装置进行搅拌均匀；
sp2：将搅拌均匀的材料、润滑剂和偶联剂到混炼机中进行共混，混练温度为145℃，然后通过注塑机中注塑成型得到半成品填料，注塑温度为165℃；
sp3：将得到的半成品填料在充磁机中充磁，使半成品填料获得磁性得到成品生物填料。
实施例3：
一种流化床生物填料，由以下组分组成(g)，
其中偶联剂为铝酸脂，亲水剂为，抗氧化剂为抗氧剂1076，营养剂为木质素。
其制备方法为
sp1：将聚丙烯颗粒与凹土、亲水剂、硅藻土、磁性材料、抗氧化剂、营养剂、分散剂放入搅拌装置进行搅拌均匀；
sp2：将搅拌均匀的材料、润滑剂和偶联剂到混炼机中进行共混，混练温度为150℃，然后通过注塑机中注塑成型得到半成品填料，注塑温度为170℃；
sp3：将得到的半成品填料在充磁机中充磁，使半成品填料获得磁性得到成品生物填料。
实施例4：
一种流化床生物填料，由以下组分组成(g)，
其中偶联剂为钛酸脂，亲水剂为，抗氧化剂为，营养剂为壳聚糖。
其制备方法为
sp1：将聚丙烯颗粒与凹土、亲水剂、硅藻土、磁性材料、抗氧化剂、营养剂、分散剂放入搅拌装置进行搅拌均匀；
sp2：将搅拌均匀的材料、润滑剂和偶联剂到混炼机中进行共混，混练温度为140℃，然后通过注塑机中注塑成型得到半成品填料，注塑温度为160℃；
sp3：将得到的半成品填料在充磁机中充磁，使半成品填料获得磁性得到成品生物填料。
实施例5：
一种流化床生物填料，由以下组分组成(g)，
其中偶联剂为硅烷偶联剂，亲水剂为聚丙烯酰胺，抗氧化剂为抗氧剂1010，营养剂为淀粉。
其制备方法为
sp1：将聚丙烯颗粒与凹土、亲水剂、硅藻土、磁性材料、抗氧化剂、营养剂、分散剂放入搅拌装置进行搅拌均匀；
sp2：将搅拌均匀的材料、润滑剂和偶联剂到混炼机中进行共混，混练温度为145℃，然后通过注塑机中注塑成型得到半成品填料，注塑温度为165℃；
sp3：将得到的半成品填料在充磁机中充磁，使半成品填料获得磁性得到成品生物填料。
对比例1：
一种流化床生物填料，由以下组分组成(g)，
其中偶联剂为硅烷偶联剂，亲水剂为聚丙烯酰胺，抗氧化剂为抗氧剂1010，营养剂为淀粉。
其制备方法为
sp1：将聚丙烯颗粒与凹土、亲水剂、硅藻土、抗氧化剂、营养剂、分散剂放入搅拌装置进行搅拌均匀；
sp2：将搅拌均匀的材料、润滑剂和偶联剂到混炼机中进行共混，混练温度为145℃，然后通过注塑机中注塑成型得到半成品填料，注塑温度为165℃；
sp3：将得到的半成品填料在充磁机中充磁，使半成品填料获得磁性得到成品生物填料。
对比例2：宜兴市国源环保设备有限公司购得的多面空心球填料。
污水处理检测
将实施例和对比例中的生物填料各1取1kg破碎至10-20目粒径，添加到同样结构的多组生物流化床内先进行挂膜，挂膜完成后，记录挂膜天数，利用人工配制一批模拟废水(成分为：葡萄糖9500mg/l·gcod，碳酸氢铵9500mg/l·gcod，碳酸氢二钾9500mg/l·gcod)，控制水温在18℃，进水cod浓度在200mg/l，气水比为85:1，水力停留时间3h，计算cod、tn、nh3-n、tp的去除率，并进行记录。
污水处理检测实验结果记录表
从上述结果可以看出，实施例具有良好的污水处理效果，适用于污水处理应用。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
1.一种流化床生物填料，其特征在于：所述的流化床生物膜填料按重量百分比由以下组分组成：
2.根据权利要求1所述的流化床生物填料，其特征在于，所述偶联剂为钛酸脂、铝酸脂和硅烷偶联剂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的流化床生物填料，其特征在于，所述磁性材料为四氧化三铁。
4.根据权利要求1所述的流化床生物填料，其特征在于，所述亲水剂为硬脂酸、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的流化床生物填料，其特征在于，所述润滑剂为甘油，所述分散剂为液体石蜡。
6.根据权利要求1所述的流化床生物填料，其特征在于，所述营养剂为蔗渣、淀粉、壳聚糖、木质素、甲壳素中的一种或多种混合体。
7.根据权利要求1所述的流化床生物填料，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂tpp中的一种或多种混合体。
8.一种流化床生物填料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
sp1：将聚丙烯颗粒与凹土、亲水剂、硅藻土、磁性材料、抗氧化剂、营养剂、分散剂放入搅拌装置进行搅拌均匀；
sp2：将搅拌均匀的材料、润滑剂和偶联剂到混炼机中进行共混，然后通过注塑机中注塑成型得到半成品填料；
sp3：将得到的半成品填料在充磁机中充磁，使半成品填料获得磁性得到成品生物填料。
9.根据权利要求x所述的流化床生物填料，其特征在于，sp2中混炼温度控制在140-150℃，注塑温度160-170℃，所得半成品填料为半软性填料。
10.一种复合活性生物菌生物床，其特征在于：包括筒体和权利要求1-6任一所述流化床生物填料。
技术总结