公布日：2022.04.19
申請(qǐng)日：2021.12.29
分類號(hào)：C02F11/02(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I;C02F3/10(2006.01)I;C03C25/66(2006.01)I;B02C18/14(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種能夠促進(jìn)微生物發(fā)酵的污泥處理裝置及其應(yīng)用，屬于生活污水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的污泥處理裝置，其包括：本體，所述本體包括污泥入口、污泥出口，所述污泥入口和污泥出口分別與本體導(dǎo)通；一個(gè)或多個(gè)微生物載體，所述一個(gè)或多個(gè)微生物載體固定在本體的內(nèi)壁上，所述微生物載體包括：固定件和若干玄武巖纖維，所述若干玄武巖纖維排列固定在固定件上，由固定件向四周延伸；所述玄武巖纖維是經(jīng)過(guò)改性后的改性玄武巖纖維。本發(fā)明的裝置選用改性的玄武巖纖維作為微生物的附著載體，其具有良好的耐腐蝕性，能夠?yàn)槲勰嘀械奈⑸锾峁└街c(diǎn)，從而能夠促進(jìn)污泥的生物發(fā)酵，具有較大的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種能夠促進(jìn)微生物發(fā)酵的污泥處理裝置，其包括：本體，所述本體包括污泥入口、污泥出口，所述污泥入口和污泥出口分別與本體導(dǎo)通；一個(gè)或多個(gè)微生物載體，所述一個(gè)或多個(gè)微生物載體固定在本體的內(nèi)壁上，所述微生物載體包括：固定件和若干改性的玄武巖纖維，所述若干改性的玄武巖纖維排列固定在固定件上，由固定件向四周延伸；其中，所述改性的玄武巖纖維按照以下方法制備得到：將玄武巖纖維先進(jìn)行酸處理，酸處理完成后用去離子水進(jìn)行充分清洗后進(jìn)行堿處理，堿處理完成后向堿液中加入一定量的環(huán)氧乙烷，反應(yīng)完成后去離子水進(jìn)行清洗，得到改性的玄武巖纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥處理裝置，其中，所述酸處理反應(yīng)中使用的酸為硫酸，硫酸的濃度為0.5-2mol/L，處理的時(shí)間為1-6h，反應(yīng)的溫度為40-60℃；所述堿處理反應(yīng)中使用的堿液為氫氧化鈉水溶液，其濃度為0.1-1mol/L，處理時(shí)間為2-4h，溫度為40-60℃；堿處理反應(yīng)完成后向堿液中加入玄武巖纖維質(zhì)量2-3倍的環(huán)氧乙烷，繼續(xù)在40-60℃條件下反應(yīng)2-3h，反應(yīng)結(jié)束后，用去離子水清洗，干燥，得到改性后的玄武巖纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥處理裝置，其中，所述裝置還包括：粉碎裝置，所述粉碎裝置位于污泥入口處，污泥通過(guò)粉碎裝置后再進(jìn)入本體，即所述粉碎裝置用于對(duì)本體中的污泥進(jìn)行細(xì)化處理；檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置用于檢測(cè)污泥進(jìn)水口前端是否有污泥過(guò)來(lái)；驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置連接粉碎裝置，用來(lái)驅(qū)動(dòng)粉碎裝置運(yùn)轉(zhuǎn)；控制裝置，所述控制裝置用于接收檢測(cè)裝置的信號(hào)，并控制驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)或停止。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的污泥處理裝置，其中，所述裝置還包括：分離裝置半透膜，半透膜將所述本體分隔成第一腔室和第二腔室；所述污泥入口連接第一腔室并且與第一腔室導(dǎo)通，用于將污泥導(dǎo)入第一腔室之中；所述污泥出口連接第一腔室并且與第一腔室導(dǎo)通，用于將污泥導(dǎo)出第一腔室，污泥出口在垂直高度上低于污泥進(jìn)口；所述污泥處理裝置還包括污水出口、汲取液進(jìn)料口和汲取液；所述污水出口連接第二腔室，用于將第二腔室中的污水導(dǎo)出；所述汲取液進(jìn)料口位于第二腔室的頂部，用于向第二腔室中加入汲取液；所述汲取液位于第二腔室中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥處理裝置，其中，所述汲取液為磷酸鈉水溶液，所述磷酸鈉水溶液的濃度為5mol/L-10mol/L。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的污泥處理裝置在處理污泥特別是生活污泥中的應(yīng)用。
7.一種改性玄武巖纖維的制備方法，其按照以下方法制備得到：將玄武巖纖維先進(jìn)行酸處理，酸處理完成后用去離子水進(jìn)行充分清洗后進(jìn)行堿處理，堿處理完成后向堿液中加入一定量的環(huán)氧乙烷，反應(yīng)完成后去離子水進(jìn)行清洗，得到改性后的玄武巖纖維；其中：所述酸處理反應(yīng)中使用的酸為硫酸，硫酸的濃度為0.5-2mol/L，處理的時(shí)間為1-6h，反應(yīng)的溫度為40-60℃；所述堿處理反應(yīng)中使用的堿液為氫氧化鈉水溶液，其濃度為0.1-1mol/L，處理時(shí)間為2-4h，溫度為40-60℃；堿處理反應(yīng)完成后向堿液中加入玄武巖纖維質(zhì)量2-3倍的環(huán)氧乙烷，繼續(xù)在40-60℃條件下反應(yīng)2-3h，反應(yīng)結(jié)束后，用去離子水清洗，干燥，得到改性后的玄武巖纖維。
8.一種改性玄武巖纖維，其是按照權(quán)利要求7中所述的制備方法制備得到。9.權(quán)利要求8中所述的改性玄武巖纖維在污泥或污水處理中的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能夠促進(jìn)微生物發(fā)酵的污泥處理裝置。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在污泥處理裝置中固定一定量的微生物載體，能夠?qū)ξ勰嘀械奈⑸锲鸬揭粋�(gè)富集的作用，從而能夠提高污泥在污泥處理裝置中的發(fā)酵效果，進(jìn)而促進(jìn)污泥的降解。
因此，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
首先，本發(fā)明提供了一種能夠促進(jìn)微生物發(fā)酵的污泥處理裝置，其包括：
本體，所述本體包括污泥入口、污泥出口，
所述污泥入口和污泥出口分別與本體導(dǎo)通；
一個(gè)或多個(gè)微生物載體，所述一個(gè)或多個(gè)微生物載體固定在本體的內(nèi)壁上，所述微生物載體包括：
固定件和若干改性的玄武巖纖維，所述若干改性的玄武巖纖維排列固定在固定件上，由固定件向四周延伸；其中，所述改性的玄武巖纖維按照以下方法制備得到：
將玄武巖纖維先進(jìn)行酸處理，酸處理完成后用去離子水進(jìn)行充分清洗后進(jìn)行堿處理，堿處理完成后向堿液中加入一定量的環(huán)氧乙烷，反應(yīng)完成后去離子水進(jìn)行清洗，得到改性后的玄武巖纖維。
優(yōu)選地，所述酸處理反應(yīng)中使用的酸為硫酸，硫酸的濃度為0.5-2mol/L，處理的時(shí)間為1-6h，反應(yīng)的溫度為40-60℃。
優(yōu)選地，所述堿處理反應(yīng)中使用的堿液為氫氧化鈉水溶液，其濃度為0.1-1mol/L，處理時(shí)間為2-4h，溫度為40-60℃。
優(yōu)選地，堿處理反應(yīng)完成后向堿液中加入玄武巖纖維質(zhì)量2-3倍的環(huán)氧乙烷，繼續(xù)在40-60℃條件下反應(yīng)2-3h，反應(yīng)結(jié)束后，用去離子水清洗，干燥，得到改性后的玄武巖纖維。
優(yōu)選地，所述裝置還包括：
粉碎裝置，所述粉碎裝置位于污泥入口處，污泥通過(guò)粉碎裝置后再進(jìn)入本體，即所述粉碎裝置用于對(duì)本體中的污泥進(jìn)行細(xì)化處理；
檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置用于檢測(cè)污泥進(jìn)水口前端是否有污泥過(guò)來(lái)；
驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置連接粉碎裝置，用來(lái)驅(qū)動(dòng)粉碎裝置運(yùn)轉(zhuǎn)；
控制裝置，所述控制裝置用于接收檢測(cè)裝置的信號(hào)，并控制驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)或停止。
優(yōu)選地，所述裝置還包括：
分離裝置半透膜，半透膜將所述本體分隔成第一腔室和第二腔室；
所述污泥入口連接第一腔室并且與第一腔室導(dǎo)通，用于將污泥導(dǎo)入第一腔室之中；
所述污泥出口連接第一腔室并且與第一腔室導(dǎo)通，用于將污泥導(dǎo)出第一腔室，污泥出口在垂直高度上低于污泥進(jìn)口；
所述污泥處理裝置還包括污水出口、汲取液進(jìn)料口和汲取液；
所述污水出口連接第二腔室，用于將第二腔室中的污水導(dǎo)出；
所述汲取液進(jìn)料口位于第二腔室的頂部，用于向第二腔室中加入汲取液；
所述汲取液位于第二腔室中。
優(yōu)選地，所述汲取液為磷酸鈉水溶液，所述磷酸鈉水溶液的濃度為5mol/L-10mol/L。
此外，本發(fā)明還提供了本發(fā)明中所述污泥處理裝置在處理污泥特別是生活污泥中的應(yīng)用。
本發(fā)明還提供了一種改性玄武巖纖維的制備方法，其按照以下方法制備得到：
將玄武巖纖維先進(jìn)行酸處理，酸處理完成后用去離子水進(jìn)行充分清洗后進(jìn)行堿處理，堿處理完成后向堿液中加入一定量的環(huán)氧乙烷，反應(yīng)完成后去離子水進(jìn)行清洗，得到改性后的玄武巖纖維；其中：
所述酸處理反應(yīng)中使用的酸為硫酸，硫酸的濃度為0.5-2mol/L，處理的時(shí)間為1-6h，反應(yīng)的溫度為40-60℃；
所述堿處理反應(yīng)中使用的堿液為氫氧化鈉水溶液，其濃度為0.1-1mol/L，處理時(shí)間為2-4h，溫度為40-60℃；
堿處理反應(yīng)完成后向堿液中加入玄武巖纖維質(zhì)量2-3倍的環(huán)氧乙烷，繼續(xù)在40-60℃條件下反應(yīng)2-3h，反應(yīng)結(jié)束后，用去離子水清洗，干燥，得到改性后的玄武巖纖維。
本發(fā)明還提供了一種改性玄武巖纖維，其是按照本發(fā)明提供的所述改性玄武巖纖維的制備方法制備得到的。
本發(fā)明還提供了所述改性玄武巖纖維在污泥或污水處理中的應(yīng)用。
本發(fā)明還提供了所述改性玄武巖纖維在微生物培養(yǎng)中的應(yīng)用。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種能夠促進(jìn)微生物發(fā)酵的污泥處理裝置及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的污泥處理裝置中固定有微生物載體，該微生物載體能夠富集污泥中的微生物，從而有助于對(duì)污泥中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行降解。該微生物載體中選用改性的玄武巖纖維作為微生物的附著載體，其具有良好的耐腐蝕性，能夠在污泥環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定存在。本發(fā)明通過(guò)對(duì)玄武巖纖維進(jìn)行改性處理，增加該纖維表面的粗糙程度，一定程度上增加微生物的附著面積。另外，在改性過(guò)程中加入環(huán)丙烷進(jìn)行處理，一方面能夠增加纖維的親水性能和強(qiáng)度，另一方面，環(huán)氧乙烷接枝在纖維上，也增加了微生物的附著面積。因此，本發(fā)明提供的污泥處理裝置對(duì)于污泥的處理有著良好的應(yīng)用前景。
（發(fā)明人：曹俊）
