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传统的陶粒填料具备质轻、价廉、易生产等优点,其缺点是不具备促进微生物生长或提高其活性的能力。实验研究一种具备释放微量金属元素的生物催化陶粒填料。
实验以氧化镁、氯化镁、粉煤灰为主要胶凝材料,以锯末为承载微量Fe、Co、Ni元素的载体,磷酸作为凝胶材料耐水性的改性剂,通过免烧工艺在常温下自然养护4天后,合成了镁质陶粒作为生物催化填料,其颗粒的抗压强度达到10.01Mpa,超过了GB2838-81抗压强度≥6.5MPa的规定。
通过对比不同物质做成孔剂的实验,确定出当以2gNaCl为成孔剂合成陶粒填料后,其对Fe、Co、Ni的释放量分别为0.2573、0.6463、0.1876mg。均大于其它物质的释放量。通过12小时累积释放实验得出,添加2gNaCl为成孔剂的填料对Fe2+、Co2+、Ni2+离子的释放时间均为4小时。2gNaCl成孔剂的填料其对Co2+离子的释放。可以用一级动力学方程和Weibull曲线来很好的描述。对Ni2+离子和Fe2+离子的释放与Weibull曲线相符合。
加入NaCl后,颗粒抗压强度为8.23 Mpa。比未添加成孔剂时,抗压强度略有减少,但抗压强度仍达到8Mpa以上。由SEM 观察得出:添加NaCl为成孔剂的填料不论其内部还是表面,空隙都较多且密集,有利于对微量元素的释放。
对填料进行厌氧处理应用实验表明:在静态装置中培养厌氧污泥,以有机混合物为厌氧微生物生长的营养物质和模拟处理废水,投加生物催化填料的反应器其COD去除率高达到90%以上。相比树脂和其他投加方式,生物催化填料的性能更易于厌氧微生物的生长,对微生物的处理效率有很好的提高。