[发明专利]一种高效除磷脱氮的浮床复合基质的制作方法

说明书

本发明开的高效除磷脱氮浮床复合基质，是综合运用天然矿物海泡石、膨胀蛭石，工业副产物炉渣、粉煤灰以及微生物固定化载体海藻酸钙（包埋反硝化聚磷菌‑DPAOs）制成的低廉高效的浮床复合基质。利用人工浮床技术，在基质上种植黑麦草对TP的去除率达96.7%～97.8%，对TN的去除率达91.6%~96.4%，具有高效脱氮除磷的效果，尤其解决了植物浮床在水体磷去除效果方面较差的缺陷。该复合基质来源丰富、低碳环保、投资少、使用寿命长，重复利用率高；所投加的反硝化聚磷菌（DPAOs）是集反硝化与除磷于一身的兼性厌氧微生物，对环境友好，可广泛应用于水上植物的规模化栽培和各种富营养化水体的系统修复中。

技术领域

本发明涉及除磷脱氮人工浮床复合基质的制作方法，属于污水（废水）处理及资源化利用技术领域。

背景技术

富营养化是当今世界面临的主要水污染问题之一，据国际湖泊环境委员会（ILEC）调查，世界大部分湖泊正遭受着不同程度的水体富营养化。我国在经济持续高速增长的同时，环境污染也日益严重，大量工业废水和生活污水直接排放，导致水环境质量日趋恶化，尤其是经济发达的区域水体富营养化问题严重，存在水质型缺水难题。水体富营养化是指氮、磷等无机营养物大量进入湖泊、海湾等相对封闭，水流缓慢的水体，从而引起藻类和其它水生植物大量繁殖，水体溶解氧下降，水质恶化，其它水生生物大量死亡的现象。其中磷是水体富营养化的主要控制因素，所以废水除磷是预防水体富营养化的重要手段。

根据除磷机理，常见的除磷方法有化学沉淀法、生物法和吸附法。目前，国内外应用较多、除磷效果较好的是生物法和化学沉淀法，关注较多的是吸附法。生物法运行费用较低，在合适的条件下，可以去除废水中高达90％的磷；但生物法除磷对废水中有机物浓度(BOD)依赖性很强，当废水中有机物含量较低，或磷含量超过10mg/L时，出水很难满足磷的排放标准，因此，往往需要对出水进行二次除磷处理。化学除磷法虽然操作简单，除磷效果好，但其不足之处一是药剂费用较高；二是投加药剂浓度高，出水色度增加；三是化学沉淀产生的化学污泥含水量大，脱水困难，难以处理，容易产生二次污染。吸附法除磷具有工艺简单、成本低、使用方便等优点而成为国内外研究的重点；但在实际应用中的使用方式、吸附容量及重复利用或回收利用还有待提高；而活性氧化铝吸附剂及人工合成吸附剂虽然可以提高吸附容量或回收率，但其运行成本制约着其规模化的应用。

近年来，在富营养化等污染水体的修复治理中，人工浮床技术作为其中一种生物处理技术，不但可以对水体进行原位修复，而且还具有可移动式运行、无动力、无维护、使用寿命长等特点。而在构成浮床的结构组成中，浮床基质或填料的选择和使用非常关键，其性能的好坏直接关系到污染物的去除效果。故本发明利用成本低廉、制作简单、使用方便的天然矿物及工业废弃物为浮床基质，同时协同反硝化聚磷菌，制成高效除磷的复合基质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低碳、简便、高效、实用，能够规模化生产的除磷浮床复合基质的制作方法。

本发明的高效除磷浮床复合基质的制作方法，包括以下步骤：

1）以天然矿物材料海泡石与膨胀蛭石、工业副产物炉渣与粉煤灰为基本原料，用自来水对海泡石、膨胀蛭石及炉渣进行彻底漂洗，同时对较大体积的炉渣进行适当的敲碎或粉碎处理。2）利用手提式高压灭菌锅在压力103kpa、温度121℃下，对基质原料持续高温灭菌30min。 3) 将灭菌后的基质原料自然晾干或太阳下晒干，然后按体积比—海泡石：膨胀蛭石：炉渣=3:3:2混合均匀。4）利用海藻酸钠-氢氧化钙包埋交联法固定反硝化聚磷菌（DPAOs），制成微生物颗粒小球，然后将固定了DPAOS的小球投加到混合均匀的基质3）中，平均每1.5kg混合基质中投加10g微生物固定化颗粒。然后对基质喷洒适量的水份，以利于微生物良好的生长繁殖。5）在具体实践应用中，根据海泡石：膨胀蛭石：炉渣的混合物在下层，粉煤灰铺放在最上层，具体铺设厚度根据基质盛放容器及盛放方式的不同，确定基质的使用量。