本發(fā)明涉及水處理填料領(lǐng)域，具體涉及一種磁改性mbbr水質(zhì)凈化填料及其制備工藝。

背景技術(shù)：

1、低溫環(huán)境下，普通mbbr填料上附著的微生物活性降低，會(huì)導(dǎo)致處理效果變差。磁性填料能有效增強(qiáng)mbbr反應(yīng)器內(nèi)微生物活性，提高硝化和反硝化能力。但是，目前還缺乏可批量化生產(chǎn)磁改性mbbr填料的技術(shù)。

2、常規(guī)的mbbr填料生產(chǎn)方法是通過擠出機(jī)將聚乙烯(pe)材料擠出成管，再用切割機(jī)切割成每個(gè)獨(dú)立填料。對(duì)于成分單一的聚乙烯(pe)來說，這種工藝行之有效、便捷經(jīng)濟(jì)，因此長(zhǎng)期應(yīng)用于傳統(tǒng)mbbr填料生產(chǎn)。

3、近年來，學(xué)術(shù)界對(duì)于mbbr填料改性的研究熱度逐漸上升，普遍的是采用親水、親生物改性方式，由于親水、親生物改性材料為有機(jī)物質(zhì)且性狀與聚乙烯(pe)相似，故在均勻混料的情況下尚能實(shí)現(xiàn)擠出成型。為進(jìn)一步提升填料性能，提升其對(duì)有利微生物的吸附、強(qiáng)化能力，部分團(tuán)隊(duì)開始研究磁改性填料。然而，磁改性填料的核心輔料為磁性材料(四氧化三鐵、釹鐵硼等)，磁性材料屬于無(wú)機(jī)質(zhì)，且密度、力學(xué)性能與聚乙烯(pe)主料相差甚遠(yuǎn)，即使在充分均勻混料的情況下，擠出的管材依然會(huì)發(fā)生變形，切割形成的mbbr獨(dú)立填料有效利用率極低，無(wú)法推廣至量產(chǎn)。注塑是解決此問題的一種方式，但對(duì)于形狀相對(duì)簡(jiǎn)單的mbbr填料，注塑工藝與擠出工藝相比，顯得效率較低，不夠經(jīng)濟(jì)，難以應(yīng)用于市場(chǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種磁改性mbbr水質(zhì)凈化填料及其制備工藝。

2、本發(fā)明提供了一種磁改性mbbr水質(zhì)凈化填料，由以下成分組成：聚乙烯、磁性材料、親水添加劑、親生物添加劑、膠黏劑。

3、優(yōu)選的，所述聚乙烯、磁性材料、親水添加劑、親生物添加劑、膠黏劑的質(zhì)量比分別為90～95％、3～5％、1～2％、0.5～1％、0.3～0.8％。

4、優(yōu)選的，所述聚乙烯包括高密度聚乙烯和低密度聚乙烯。

5、優(yōu)選的，所述高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的質(zhì)量比為4：1。

6、優(yōu)選的，所述親水添加劑為瓊脂粉和硅藻土。

7、優(yōu)選的，所述瓊脂粉和硅藻土的質(zhì)量比為1：1。

8、本發(fā)明還提供了一種磁改性mbbr水質(zhì)凈化填料制備工藝，用于制造上述填料，包括以下步驟：

9、在攪拌機(jī)中加入聚乙烯，攪拌均勻；

10、在攪拌機(jī)中加入膠黏劑，攪拌均勻；

11、依次加入磁性材料、親水添加劑、親生物添加劑，攪拌均勻；

12、造粒機(jī)升溫預(yù)熱后，將攪拌機(jī)中的原料加入造粒機(jī)，開始混煉，得到改性粒子；

13、將改性粒子充分干燥；

14、將改性粒子加入預(yù)熱后的擠出機(jī)，擠出成型并切割成獨(dú)立填料。

15、優(yōu)選的，造粒機(jī)的預(yù)熱溫度為200-220℃。

16、優(yōu)選的，造粒機(jī)中的混煉過程重復(fù)進(jìn)行兩次。

17、優(yōu)選的，造粒機(jī)中的混煉過程溫度為200-220℃。

18、有益效果：

19、1、本發(fā)明提供了一種優(yōu)選的填料組分，具有改善mbbr填料磁場(chǎng)環(huán)境，優(yōu)化填料親水性、親生物性和吸附性，提升生物膜在填料表面附著能力及其微生物活性，縮短掛膜時(shí)間和水處理系統(tǒng)調(diào)試周期的優(yōu)點(diǎn)。還提供了一種優(yōu)選的混合比例，在這種比例下具有維持mbbr填料基本穩(wěn)定性的同時(shí)強(qiáng)化相關(guān)掛膜性能和生物膜性能的優(yōu)點(diǎn)。

20、2、聚乙烯包括了高密度聚乙烯(hdpe)、低密度乙烯(ldpe)，提升了材料整體的延伸性、加工性，還提供了一種優(yōu)選的混合比例4:1，高含量的hdpe可以優(yōu)先保障填料高強(qiáng)度性能，次高含量的ldpe可以提升填料的可塑性并適當(dāng)平衡其他組分加入引起的密度差異。

21、3、磁性材料選用四氧化三鐵粉，改善mbbr填料磁場(chǎng)環(huán)境、提升填料對(duì)生物膜的吸附性能，還提供了一種優(yōu)選的混合比例3～5％，在這種比例下可以使填料掛膜后更接近于水的密度，以創(chuàng)造更好的懸浮效果，并不至于高于水的密度而發(fā)生下沉。

22、4、親水添加劑選用瓊脂粉、硅藻土，親生物添加劑選用羥基磷灰石，其中的硅藻土還可起到吸附劑的作用，使填料更好的吸附生物膜，同時(shí)親水添加劑、親生物添加劑混合比例均較低，可以維持原有聚乙烯組分的基本性能，優(yōu)選的比例分別是1～2％、0.5～1％。

23、5、制備工藝中的二次混煉、通風(fēng)干燥工段，可以改善材料的混料均勻性，有效提升填料的擠壓成型率。

技術(shù)特征：

1.一種磁改性mbbr水質(zhì)凈化填料，其特征在于由以下成分組成：聚乙烯、磁性材料、親水添加劑、親生物添加劑、膠黏劑，其質(zhì)量比分別為90~95%、3~5%、1~2%、0.5~1%、0.3~0.8%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁改性mbbr水質(zhì)凈化填料，其特征在于所述聚乙烯包括高密度聚乙烯和低密度聚乙烯。

3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種磁改性mbbr水質(zhì)凈化填料，其特征在于所述高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的質(zhì)量比為4：1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁改性mbbr水質(zhì)凈化填料，其特征在于所述親水添加劑為瓊脂粉和硅藻土。

5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磁改性mbbr水質(zhì)凈化填料，其特征在于所述瓊脂粉和硅藻土的質(zhì)量比為1：1。

6.一種磁改性mbbr水質(zhì)凈化填料制備工藝，用于制造權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的填料，其特征在于包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種磁改性mbbr水質(zhì)凈化填料制備工藝，其特征在于，造粒機(jī)的預(yù)熱溫度為200-220℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種磁改性mbbr水質(zhì)凈化填料制備工藝，其特征在于，造粒機(jī)中的混煉過程重復(fù)進(jìn)行兩次。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種磁改性mbbr水質(zhì)凈化填料制備工藝，其特征在于，造粒機(jī)中的混煉過程溫度為200-220℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及水處理填料領(lǐng)域，具體涉及一種磁改性MBBR水質(zhì)凈化填料及其制備工藝。發(fā)明提供的一種磁改性MBBR水質(zhì)凈化填料，由以下成分組成：聚乙烯90～95％、磁性材料3～5％、親水添加劑1～2％、親生物添加劑0.5～1％、膠黏劑0.3～0.8％。聚乙烯包括了高密度聚乙烯(HDPE)、低密度乙烯(LDPE)，提升了材料整體的延伸性、加工性。在親水添加劑選用瓊脂粉、硅藻土，其中的硅藻土還可起到吸附劑的作用，使填料更好的吸附生物膜。

技術(shù)研發(fā)人員：吳天祺,常聞捷,劉媛,聶慧君,朱曉曉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇省環(huán)境工程技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9