本发明涉及废水治理领域，尤其是一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法。
背景技术：
：随着我国社会经济的快速发展和城市化进程的加速，城市规模和人口不断增加，人类生产和生活污水排放量日益增大，进入水体的污染物浓度超过水体自净能力，城市水体流动性差，水动力不足，导致水环境恶化，污染物积累，水体黑臭状况加重。黑臭水体不仅破坏了城市景观和生态系统，甚至会影响居民的身体健康，还会带来巨大的经济损失。cn111533247a公开了一种处理黑臭水体的方法，包括：(1)将黑臭水体间隔为第一区段和第二区段，并将所述第一区段内存水转移到所述第二区段；(2)向所述第一区段加入底泥调理剂，使得所述第一区段的底泥中的还原性物质和部分有机物被分解；(3)在所述第一区段内设置微生物强化固着装置，然后将所述第二区段内污水转移至所述第一区段，同时向所述第一区段水体中供氧。采用该方法可以实现对黑臭水体进行原位处理，解决黑臭水体治理过程中底泥修复不彻底或底泥缺少外运处置条件、水体附近不具备放置水处理设备条件、水质难以长时间维持等问题，并且无需占用土地设置旁路处理设备，同时本申请方法可适用于无截污条件的黑臭水体治理。cn111484111a公开了一种黑臭水体处理装置，包括隔水袋，隔水袋中部连通有污水进水管和絮凝剂输送管；所述污水进水管连通有水泵，絮凝剂输送管连通有加药泵；隔水袋顶部外周固定有浮体，内部的中部安装有混合装置，底部连通有排淤管，排淤管上安装有排淤泵，隔水袋上安装有淤泥量感应装置，淤泥量感应装置与排淤泵有线或无线连接。该发明占地面积小，实现了黑臭水体絮凝后的清水和絮凝沉淀快速分离；且不需要将水排出后再清理絮凝沉淀，迁移、转化絮凝沉淀的成本低。cn108623000a公开了一种黑臭水体处理装置，包括：容器主体；水平转动轴，多块压板，所述压板活动套设于所述水平转动轴上且可跟随该水平转动轴同步转动；其中，相邻的两块压板之间固定设置有能够舒展或收缩的海绵组件。通过采用上述的结构，可以使得好氧细菌和厌氧的反硝化细菌可以在海绵组件上大量繁殖，从而有效地去除黑臭水体中富余的营养，而黑臭水体中混合的污泥在流动穿过海绵组件时，污泥则会被海绵组件拦截并依附于海绵组件上，当相邻的两块压板挤压海绵组件时，依附于海绵组件上的污泥则会释出并掉下容腔的底部，达到去除黑臭水体中混合的污泥的目的。生物膜技术是城市黑臭水体修复中一项重要技术。生物膜技术主要利用的是微生物在生物填料上生长所形成的生物膜对水体进行净化，目前很多生态材料都被应用于载体，如碎石、纤维、塑料等，微生物在载体上由内向外生长，包括厌氧层、兼性厌氧层和好氧层，水体污染物在生物膜不同区域进行降解。生物填料的种类繁多，不同填料的材质、结构、性能等直接影响着水处理效果，普通的生物填料无法满足情况复杂的城市黑臭水体的治理。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明提供了一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法。一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，其方案为：s1、多孔填料的制备，按照质量份数，在100-180份的活性污泥脱水后烘干处理，然后将20-35份的黏土，10-18份的膨润土，30-60份的碳酸钙，1-5份的腐殖酸钠和2.3-6.2份的造孔剂加入到混合机中，混合搅拌均匀后加入20-35份的粘结剂，搅拌混合均匀后造粒，然后经过干燥成型后焙烧后即可得到多孔填料；s2、羟基磷酸钙化处理，将60-80份的多孔填料加入到300-400份的质量份数为5％-10％的磷酸二氢盐溶液中，然后升温到95-115℃，反应6-20h，完成后清水冲洗即可完成多孔填料的羟基磷酸钙化；s3、亲水性处理，将60-80份的羟基磷酸钙化多孔填料加入到200-300份的质量份数为1％-5％的亲水改性剂中，浸渍处理1-5h，完成后40-60℃烘干即可完成亲水处理；完成以上处理后即可得到所述的一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料。所述的造孔剂为炭黑或活性炭或锯木屑。所述的粘结剂为质量份数为5％-10％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液。所述的磷酸二氢盐为磷酸二氢铵或磷酸二氢钠或磷酸二氢钾。所述的亲水改性剂，按照以下方法制备：按照质量份数，将3-7份的烯丙基缩水甘油醚，50-70份淀粉，3.5-5份氢氧化钠，300-400份水，控温70-90℃搅拌60-120min，即可得到烯丙基淀粉溶液；再加入7-12份的3-丙烯酰胺基多巴胺，0.3-1.5份过硫酸铵，控温70-90℃搅拌60-120min，得到亲水改性剂。所述烯丙基缩水甘油醚，淀粉，环氧基团开环，与淀粉中葡萄糖单体反应，生成含双键的淀粉，再与3-甲基丙烯酰胺基多巴胺，发生聚合反应，其反应的化学方程式示意为：所述的多孔填料配烧温度为500-600℃。本发明公开了一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，本方法采用活性污泥以及碳酸钙和其他原材料制备了多孔的填料，然后填料表面的碳酸钙与磷酸二氢盐反应生成羟基磷酸钙，使填料和填料孔洞中都包覆一层羟基石灰石，增加了材料的生物附着性能，最后经过亲水性改性后得到适合用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料；所述烯丙基缩水甘油醚，淀粉，环氧基团开环，与淀粉中葡萄糖单体反应，生成含双键的淀粉，再与3-甲基丙烯酰胺基多巴胺，发生聚合反应，得到亲水改性剂；本发明的填料具有较好的亲水性和生物亲和力，能够大大提高填料的生物处理效果，在保证城市水体清洁的同时还能够容许少量生活污水的排放，在治理城市黑臭水体的同时还能长久保持城市水体的清洁，具备长期的净化能力。附图说明图1为实施例2制备的亲水改性剂的傅里叶红外光谱图：在3370cm-1附近存在水的伸缩吸收峰，说明水参与了反应；在1465cm-1附近存在碳氢键的不对称弯曲吸收峰，在1067cm-1附近存在环醚的吸收峰，说明淀粉参与了反应；在1603cm-1附近存在苯环骨架的伸缩吸收峰，在1304cm-1附近存在碳氮单键的伸缩吸收峰，在1662cm-1附近存在羰基的伸缩吸收峰，说明3-丙烯酰胺基多巴胺参与了反应；在1149cm-1附近存在脂肪醚的反对称伸缩吸收峰，说明烯丙基缩水甘油醚参与了反应。具体实施方式下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：本发明制备的微生物强化固载填料用于处理城市黑臭水体的治理方法如下：步骤一、将氨氮值为23ppm，cod值为140ppm的城市黑臭水体间隔为a和b两个区域，并将其中a区域内存水转移到b区域内；步骤二、向a区域内加入微生物复合菌剂，菌剂加入量为0.3kg/m2，分解底泥中的还原性物质和部分有机物；步骤三、在a区域内设置微生物强化固着填料，然后将b区域内污水转移至a区域内，同时向a区域内水体中供氧；步骤四、向b区域内加入微生物复合菌剂，菌剂加入量为0.3kg/m2，分解底泥中的还原性物质和部分有机物；步骤五、在b区域内设置微生物强化固着填料，然后将a区域内污水转移至b区域内，同时向b区域内水体中供氧。按照以上方法将本发明的各个实施例和对比例制备的微生物强化固载填料做应用，经过30天的处理用废水中的cod值和氨氮值来评判废水的处理效果。所述微生物复合菌剂选自诺卡氏放线菌，枯草芽孢杆菌，解磷巨大芽孢杆菌，蜡状样芽孢杆菌，沼泽红假单胞菌，丝状细菌，酒精酵母菌的一种或多种。优选为：实施例中微生物复合菌剂为诺卡氏放线菌，枯草芽孢杆菌，解磷巨大芽孢杆菌，蜡状样芽孢杆菌，沼泽红假单胞菌，丝状细菌，酒精酵母菌，按照等比例配置而成。实施例1一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，其方案为：s1、多孔填料的制备，在100kg活性污泥脱水后烘干处理，然后将20kg黏土，10kg膨润土，30kg碳酸钙，1kg腐殖酸钠和2.3kg造孔剂加入到混合机中，混合搅拌均匀后加入20kg粘结剂，搅拌混合均匀后造粒，然后经67过干燥成型后焙烧后即可得到多孔填料；s2、羟基磷酸钙化处理，将60kg多孔填料加入到300kg质量百分比含量为5％的磷酸二氢盐溶液中，然后升温到95℃，反应6h，完成后清水冲洗即可完成多孔填料的羟基磷酸钙化；s3、亲水性处理，将60kg羟基磷酸钙化多孔填料加入到200kg质量百分比含量为1％的亲水改性剂的乙醇溶液中，浸渍处理1h，完成后40℃烘干即可完成亲水处理；完成以上处理后即可得到所述的一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料。所述的造孔剂为炭黑。所述的粘结剂为质量百分比含量为5％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液。所述的磷酸二氢盐为磷酸二氢铵。所述的亲水改性剂，按照以下方法制备：将3kg的烯丙基缩水甘油醚，50kg淀粉，3.5kg氢氧化钠，300kg水，控温70℃搅拌60min，即可得到烯丙基淀粉溶液；再加入7kg的3-丙烯酰胺基多巴胺，0.3kg过硫酸铵，控温70℃搅拌60min，得到亲水改性剂。所述的多孔填料配烧温度为500℃。实施例2一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，其方案为：s1、多孔填料的制备，在140kg活性污泥脱水后烘干处理，然后将25kg黏土，14kg膨润土，40kg碳酸钙，3kg腐殖酸钠和4.6kg造孔剂加入到混合机中，混合搅拌均匀后加入25kg粘结剂，搅拌混合均匀后造粒，然后经过干燥成型后焙烧后即可得到多孔填料；s2、羟基磷酸钙化处理，将70kg多孔填料加入到350kg质量百分比含量为8％的磷酸二氢盐溶液中，然后升温到105℃，反应12h，完成后清水冲洗即可完成多孔填料的羟基磷酸钙化；s3、亲水性处理，将70kg羟基磷酸钙化多孔填料加入到250kg质量百分比含量为3％的亲水改性剂的乙醇溶液中，浸渍处理3h，完成后50℃烘干即可完成亲水处理；完成以上处理后即可得到所述的一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料。所述的造孔剂为活性炭。所述的粘结剂为质量百分比含量为8％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液。所述的磷酸二氢盐为磷酸二氢钠。所述的亲水改性剂，按照以下方法制备：将4kg的烯丙基缩水甘油醚，57kg淀粉，4.2kg氢氧化钠，330kg水，控温78℃搅拌100min，即可得到烯丙基淀粉溶液；再加入10kg的3-丙烯酰胺基多巴胺，0.8kg过硫酸铵，控温75℃搅拌100min，得到亲水改性剂。所述的多孔填料配烧温度为550℃。实施例3一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，其方案为：s1、多孔填料的制备，在180kg活性污泥脱水后烘干处理，然后将35kg黏土，18kg膨润土，60kg碳酸钙，5kg腐殖酸钠和6.2kg造孔剂加入到混合机中，混合搅拌均匀后加入35kg粘结剂，搅拌混合均匀后造粒，然后经过干燥成型后焙烧后即可得到多孔填料；s2、羟基磷酸钙化处理，将80kg多孔填料加入到400kg质量百分比含量为10％的磷酸二氢盐溶液中，然后升温到115℃，反应20h，完成后清水冲洗即可完成多孔填料的羟基磷酸钙化；s3、亲水性处理，将80kg羟基磷酸钙化多孔填料加入到300kg质量百分比含量为5％的亲水改性剂的乙醇溶液中，浸渍处理5h，完成后60℃烘干即可完成亲水处理；完成以上处理后即可得到所述的一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料。所述的造孔剂为锯木屑。所述的粘结剂为质量百分比含量为10％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液。所述的磷酸二氢盐为磷酸二氢钾。所述的亲水改性剂，按照以下方法制备：将7kg的烯丙基缩水甘油醚，70kg淀粉，5kg氢氧化钠，400kg水，控温90℃搅拌120min，即可得到烯丙基淀粉溶液；再加入12kg的3-丙烯酰胺基多巴胺，1.5kg过硫酸铵，控温90℃搅拌120min，得到亲水改性剂。所述的多孔填料配烧温度为600℃。以上实施例处理废水的cod值和氨氮值测试结果如下表所示：cod(ppm)氨氮值(ppm)实施例1391.3实施例2330.9实施例3290.8对比例1一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，其方案为：s1、多孔填料的制备，在100kg活性污泥脱水后烘干处理，然后将20kg黏土，10kg膨润土，30kg碳酸钙，1kg腐殖酸钠和2.3kg造孔剂加入到混合机中，混合搅拌均匀后加入20kg粘结剂，搅拌混合均匀后造粒，然后经过干燥成型后焙烧后即可得到多孔填料；s2、亲水性处理，将60kg羟基磷酸钙化多孔填料加入到200kg质量百分比含量为1％的亲水改性剂的乙醇溶液中，浸渍处理1h，完成后40℃烘干即可完成亲水处理；完成以上处理后即可得到所述的一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料。所述的造孔剂为炭黑。所述的粘结剂为质量百分比含量为5％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液。所述的亲水改性剂，按照以下方法制备：将3kg的烯丙基缩水甘油醚，50kg淀粉，3.5kg氢氧化钠，300kg水，控温70℃搅拌60min，即可得到烯丙基淀粉溶液；再加入7kg的3-丙烯酰胺基多巴胺，0.3kg过硫酸铵，控温70℃搅拌60min，得到亲水改性剂。所述的多孔填料配烧温度为500℃。对比例2一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，其方案为：s1、多孔填料的制备，在100kg活性污泥脱水后烘干处理，然后将20kg黏土，10kg膨润土，30kg碳酸钙，1kg腐殖酸钠和2.3kg造孔剂加入到混合机中，混合搅拌均匀后加入20kg粘结剂，搅拌混合均匀后造粒，然后经过干燥成型后焙烧后即可得到多孔填料；s2、羟基磷酸钙化处理，将60kg多孔填料加入到300kg质量百分比含量为5％的磷酸二氢盐溶液中，然后升温到95℃，反应6h，完成后清水冲洗即可完成多孔填料的羟基磷酸钙化；完成以上处理后即可得到所述的一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料。所述的造孔剂为炭黑。所述的粘结剂为质量百分比含量为5％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液。所述的磷酸二氢盐为磷酸二氢铵。所述的多孔填料配烧温度为500℃。对比例3一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，其方案为：s1、多孔填料的制备，在100kg活性污泥脱水后烘干处理，然后将20kg黏土，10kg膨润土，30kg碳酸钙和2.3kg造孔剂加入到混合机中，混合搅拌均匀后加入20kg粘结剂，搅拌混合均匀后造粒，然后经过干燥成型后焙烧后即可得到多孔填料；s2、羟基磷酸钙化处理，将60kg多孔填料加入到300kg质量百分比含量为5％的磷酸二氢盐溶液中，然后升温到95℃，反应6h，完成后清水冲洗即可完成多孔填料的羟基磷酸钙化；s3、亲水性处理，将60kg羟基磷酸钙化多孔填料加入到200kg质量百分比含量为1％的亲水改性剂的乙醇溶液中，浸渍处理1h，完成后40℃烘干即可完成亲水处理；完成以上处理后即可得到所述的一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料。所述的造孔剂为炭黑。所述的粘结剂为质量百分比含量为5％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液。所述的磷酸二氢盐为磷酸二氢铵。所述的亲水改性剂，按照以下方法制备：将3kg的烯丙基缩水甘油醚，50kg淀粉，3.5kg氢氧化钠，300kg水，控温70℃搅拌60min，即可得到亲水改性剂。所述的多孔填料配烧温度为500℃。以上对比例处理废水的cod值和氨氮值测试结果如下表所示：cod(ppm)氨氮值(ppm)对比例1875.1对比例2492.2对比例3653.8当前第1页1 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技术特征：1.一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，其方案为：
s1、多孔填料的制备，按照质量份数，在100-180份的活性污泥脱水后烘干处理，然后将20-35份的黏土，10-18份的膨润土，30-60份的碳酸钙，1-5份的腐殖酸钠和2.3-6.2份的造孔剂加入到混合机中，混合搅拌均匀后加入20-35份的粘结剂，搅拌混合均匀后造粒，然后经过干燥成型后焙烧后即可得到多孔填料；
s2、羟基磷酸钙化处理，将60-80份的多孔填料加入到300-400份的质量份数为5％-10％的磷酸二氢盐溶液中，然后升温到95-115℃，反应6-20h，完成后清水冲洗即可完成多孔填料的羟基磷酸钙化；
s3、亲水性处理，将60-80份的羟基磷酸钙化多孔填料加入到200-300份的质量份数为1％-5％的亲水改性剂的乙醇溶液中，浸渍处理1-5h，完成后40-60℃烘干即可完成亲水处理；完成以上处理后即可得到所述的一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料。
2.根据权利要求1所述的一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，其特征在于：所述的造孔剂为炭黑或活性炭或锯木屑。
3.根据权利要求1所述的一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，其特征在于：所述的粘结剂为质量份数为5％-10％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液。
4.根据权利要求1所述的一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，其特征在于：所述的磷酸二氢盐为磷酸二氢铵或磷酸二氢钠或磷酸二氢钾。
5.根据权利要求1所述的一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，其特征在于：所述的亲水改性剂，按照以下方法制备：
按照质量份数，将3-7份的烯丙基缩水甘油醚，50-70份淀粉，3.5-5份氢氧化钠，300-400份水，控温70-90℃搅拌60-120min，即可得到烯丙基淀粉溶液；
再加入7-12份的3-丙烯酰胺基多巴胺，0.3-1.5份过硫酸铵，控温70-90℃搅拌60-120min，得到亲水改性剂。
6.根据权利要求1所述的一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，其特征在于：所述的多孔填料配烧温度为500-600℃。
技术总结本发明涉及废水治理领域，本发明公开了一种用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料的制备方法，包括：多孔填料的制备，羟基磷酸钙化处理和亲水性处理等步骤；本方法制备的填料增加了材料的生物附着性能，最后经过亲水性改性后得到适合用于处理城市黑臭水体的微生物强化固载填料；本发明的填料具有较好的亲水性和生物亲和力，能够大大提高填料的生物处理效果，在保证城市水体清洁的同时还能够容许少量生活污水的排放，在治理城市黑臭水体的同时还能长久保持城市水体的清洁，具备长期的净化能力。
技术研发人员：李运国;王磊;陈早雄;彭莉玲;章烨珊;邱公银
受保护的技术使用者：铁汉山艺环境建设有限公司
技术研发日：2021.05.12
技术公布日：2021.08.03
