凹土基组合生物滤料处理城市生活污水的应用研究

潘如彬

摘 要：利用凹土基组合生物滤料处理城市污水，实验结果表明：凹土基组合生物滤料对CODCr、NH4+-N去除率达90%以上。

关键词：凹土；组合生物滤料；生活污水

聚氨酯泡沫体由于具有较好的亲水性、孔结构、微生物亲和性以及耐生物降解性而被广泛作为固定化微生物载体（填料）用于废水的生物处理。通过以贯穿的凹土空心环柱体为固载支架，添加有机改性凹土的聚氨酯网状海绵发泡料原位发泡形成组合生物滤料。该制备方法得到的网状海绵组合生物滤料能有效改善聚氨酯海绵对微生物的亲和性和负载量，具有良好的吸附性能和微生物固载能力，最大限度发挥复合海绵的生物载体功能，协同增效作用显著。

利用改性凹土与聚氨酯原料混合发泡，制备凹土基支架-复合凹土/聚氨酯网状海绵组合生物滤料，应用制备的新型载体对城市污水进行处理实验，考察相应的CODCr、NH4+-N去除效果。

1 材料的制备方法

（1）将凹土和水依重量比3：1混合，利用模具制成直径20mm、高度20mm、壁厚1mm的空心环柱体，在450℃的马弗炉内灼烧1h，制得空心环柱体的凹土基支架。

（2）称取4.5组分的凹土，再取70组分的聚醚，将称取的凹土加入聚醚中搅拌，再用搅拌机快速搅拌1.5小时。制作催化剂：依次加入：2.7組分水，1组分硅油，1组分三乙烯二胺，1.2组分辛酸亚锡，0.35组分二氯甲烷，充分摇匀获得。称取31组分TDI。将催化剂和TDI加入快速搅拌中的凹土与聚醚混合物中，再快速搅拌15分钟。搅拌好后倒数30秒，将混合物倒入放有凹土支架的容器中发泡，发泡成型后放入67℃水浴锅中水浴加热2小时。

（3）将制备好的凹土基聚氨酯滤料载体取出洗净切割整齐（10×10×10mm）以备固定微生物。

2 结果与讨论

组合生物滤料对生活废水COD去除效果：

不同时段COD降低速率不同。在0-6h内，COD下降趋势较快，分析此组合生物滤料内固定的微生物在COD浓度为200-600mg/L的污水中代谢很快，所以净化能力强；在6-12h内，COD下降趋势较慢；而在12-14h，COD下降趋势极慢，可看作为稳定；16h后出水COD浓度仅为29.6mg/L，COD去除率达到95%，符合国家污水处理标准（GB18918-2002）一级A标准。

对于此实验初始NH4+-N浓度为32mg/L的生活污水，在组合生物滤料的处理下，NH4+-N去除效果明显且稳定。NH4+-N去除率曲线近可看作直线，在6-7h之间去除率上升趋势变缓，然后7-13h又恢复为较高的去除速率。13，14h时NH4+-N浓度分别为1.7mg/L和1.4mg/L，即达到去除终点保持稳定状态，NH4+-N去除率达到95%，符合国家污水处理标准（GB18918-2002）一级A标准。

3 结束语

应用凹土基组合生物滤料进行生活污水的处理，在温度为18℃左右，污水溶解氧量为3.5mg/L的条件下：处理初始CODCr浓度为590mg/L，初始NH4+-N浓度32mg/L的生活污水，曝气开始后出水中CODCr及NH4+-N浓度逐渐降低曝气14h后趋向于稳定，处理效果都能达到95%以上。

参考文献

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