[发明专利]一种同步脱氮除磷复合填料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及污水处理技术领域，公开了一种同步脱氮除磷复合填料及其制备方法和应用，所述复合填料包括如下重量份的组分：硫铁矿15～20份；硫磺2～8份；钙的碳酸盐矿物0.5～1份；硅酸盐水泥4.5～10份；水7.5～19.5份；发泡剂水溶液0.5～3.0份。与传统硫自养反硝化的硫铁矿填料相比，本发明的复合填料比表面积大、反应活性高、质量轻且硬度、强度高，既有对磷的高效吸附沉淀作用，又具备大量负载微生物可生物脱氮的特点，是一种多功能复合型填料，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种同步脱氮除磷复合填料及其制备方法和应用。

背景技术

随着我国社会经济的迅猛发展，尤其是城市化进程的加快导致的工业废水及生活污水给社会发展及水资源的利用带来了极大的挑战，水体富营养化现象越来越严重，而造成水体富营养化的主要原因是水体中氮、磷营养物质的超标。因此，污水中氮、磷的深度处理已成为当前我国污水处理的重点和热点。

现有技术中污水的处理方法有很多，一些常规的生化处理工艺可以有效降低污水的有机污染物和悬浮物，但对污水中同时存在的氮、磷等营养物去除效果不佳，大量含磷污水直接排入水体；而采用投加碳源及化学沉淀剂的方式虽然可实现氮、磷的去除，但该方法不仅增加了处理成本和产泥量，过量的碳源及沉淀剂还会增加二次污染的风险。为此，现有技术公开了一种由硫磺和铁基组分组成的同步脱氮除磷材料，并将该脱氮除磷材料作为污水处理流化床或者固定床反应器的填料，通过微生物的作用深度去除污水中氮和磷污染物，然而，该脱氮除磷材料是通过将硫磺、铁基组分的混合料加热熔融后冷却成型制得，不仅能耗大，成本高，而且高温环境还会使硫磺组分分解而失效，进而影响脱氮除磷的效果。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的同步脱氮除磷材料制备方法存在能耗高且得到的材料脱氮除磷效果受限的缺陷，从而提供一种同步脱氮除磷复合填料，同时，本发明还提供了所述填料的制备方法及应用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种同步脱氮除磷复合填料，包括如下重量份的组分：

硫铁矿15～20份；硫磺2～8份；钙的碳酸盐矿物0.5～1份；硅酸盐水泥4.5～10份；水7.5～19.5份；发泡剂水溶液0.5～3.0份。

进一步地，所述硫铁矿的粒径为150～200目；所述硫磺的粒径为80～100目；所述钙的碳酸盐矿物的粒径为80～100目。

更进一步地，所述钙的碳酸盐矿物为石灰石或大理石。

进一步地，所述发泡剂水溶液的质量分数为4～5％。

更进一步地，所述发泡剂为聚乙二醇型发泡剂、烷基苯磺酸盐型发泡剂或泡沫混凝土发泡剂中的至少一种。

本发明还提供了一种上述同步脱氮除磷复合填料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将所述硫铁矿、所述硫磺、所述钙的碳酸盐矿物及所述硅酸盐水泥混合均匀，得混合干粉料；

(2)向所述混合料中加入所述水，搅拌均匀，得混合浆料；

(3)向所述混合浆料中加入所述发泡剂水溶液，搅拌均匀，将发泡后的混合浆料倒入模具中，并对浇注成型的坯体进行养护。

进一步地，所述搅拌的时间为10～40分钟。

进一步地，步骤(3)中，所述养护包括如下步骤：

将所述浇注成型的坯体在常温条件下养护1～3天后切割成2～6mm的颗粒，继续常温条件下养护2～10天。

本发明还提供了一种上述同步脱氮除磷复合填料或根据上述制备方法制备得到的同步脱氮除磷复合填料的应用，将所述同步脱氮除磷复合填料装填到流化床反应器或固定床反应器，进行接种挂膜，然后向所述反应器内通入污水，进行脱氮除磷处理。