[发明专利]用于纯化污水中亚硝酸根、硝酸根和磷酸根离子的生物复合材料

说明书

申请：本发明涉及包含无纺聚合物材料和固定化的有机体聚集物的生物复合材料，并且本发明可以用于将生活污水和工业污水与含亚硝酸盐、硝酸盐和磷酸盐的污染物分离纯化。生物复合材料是基于源自空气动力形成的丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯共聚物的无纺聚合物；活性炭和泥炭藓属(Sphagnum genus)的磨碎的未杀菌植物、或活性炭与浮萍(Lemnaceae)科水生植物细胞壁组合而形成的填料；以及固定化的减少亚硝酸根离子、硝酸根离子和磷酸根离子浓度的微生物聚集体，其中，在空气动力形成期间将所述填料引入聚合物，总计占聚合物重量的10～50％。本申请的技术效果涉及操作特征的改进和生物纯化过程的加强，这是由于用于微生物固定化的材料特异性表面的增加。两个实施例。

本发明涉及含有无纺聚合物和固定化的有机体的生物复合材料，以及本发明可以用于将生活和工业污水与含亚硝酸盐、硝酸盐和磷酸盐的污染物分离而纯化生活和工业污水。

除了污水纯化的物理方法和物理化学方法之外，目前生物清洁方法是广泛使用的。这些方法基于微生物在其生命活动期间使用污染物作为食物的能力。污水的生物纯化可以在天然条件(污水田、吸收场、熟化池)下和各种材料辅助的特殊结构(曝气池、生物过滤器)中进行。因此，在特别地建立的有利环境(繁殖地的组成、溶解氧的丰度、温度)下，微生物的人工培养显著增强污水的生物纯化。

除此之外，用于污水生物纯化的材料具有种种缺点，这决定了开发新的高效材料的重要性。

存在用于纯化污水的已知材料，例如，活性污泥(No.RU 2185338,2002；No.RU2296110,2005；No.RU 2012103445,2010；No.RU 2422380,2010；No.RU 2322399,2006)；上面涂覆了活性污泥的负载层(No.RU 2099293,1995；No.RU 2259962,2004；No.RU 2472719,2011；No.RU 2280622,2006)；固定于聚合物浮动载体上的活性污泥(No.RU 2448056,2010)；进一步沉积生物膜的惰性填充材料，其中金属通过直接接触而与惰性填充材料结合(No.RU 2075202,1995)。

No.RU 2050336,1995中描述了用于生物纯化污水的已知材料，其是与另外载体组合的用于微生物的构架(以拉芙桑(lavsan)刷或尼龙刷的形式)或多孔(膨胀粘土)载体，所述另外载体是含黏土的和含化学活性的多孔质石灰的沉积岩的形式、以及在厌氧初次沉积阶段和第二阶段需氧处理阶段中所使用的硅酸铝钾基多孔质矿物的形式；有与另外载体组合的多孔质载体如膨胀粘土，所述另外载体是以含黏土的和含化学活性的多孔质石灰的沉积岩的形式、以及在第一阶段需氧处理中所使用的硅酸铝钾基多孔质矿物，然而，第二阶段需氧处理的构架或多孔载体是由微藻(小球藻和/或栅藻)改性的，以含黏土的和含化学活性的多孔质石灰的沉积岩的形式和硅酸铝钾基多孔质矿物的另外载体也可用于移走净化水的阶段。

该材料的缺点是：复杂的组成，需要在基于厌氧和需氧过程组合的多阶段污水纯化步骤中使用该材料。

最接近的类似技术是No.RU 49525,2005中描述的用于生物清洁污水的材料，其是含具有纤维束的聚合物网状载体的生物过滤器，其特征在于，生物过滤器载体在以平行六面体形式固定在一起的矩形塑料框的构架块上固定。在这种情况下，聚合物网在边缘且沿着直径面内的六面体高度方向固定，所述直径面与该六面体的纵轴垂直。作为与污水接触的结果，固定化的微生物的生物膜在具有纤维束的网状载体上形成。处理后的液体在网线周围自由流动，纤维束固定在其上，由此(由于形成的相互作用面)，污水和固定于网状载体表面上的微生物之间实现必要的物质交换。

该材料的应用允许根据硝酸盐和磷酸盐来实现污水超过60％的纯度。

该材料的缺点是，由于仅在网状载体表面上形成固定化微生物的生物膜，所述网状载体决定了相对小的特定工作区域，所以将污水与硝酸盐和磷酸盐分离纯化是不充分的；以及当纯化生活污水时，所述的材料仅在农业和公共服务中的实用性。