[发明专利]改性贻贝壳填料曝气生物滤池处理污水的应用

说明书

本发明提出了一种改性贻贝壳填料的制备方法，包括以下步骤：S1.磁性纳米粒子的制备；S2.贻贝壳的前处理：将贻贝壳清洗干净，烘干，氮气保护高温碳化，研细，备用；S3.磁性贻贝壳的制备：将磁性纳米粒子和氨水分别加入到水中，升温后滴加硅烷偶联剂，氮气保护恒温反应，加入贻贝壳粉，继续反应，降至室温，产物用去离子水洗涤三次，磁铁分离，待用；S4.改性贻贝壳填料的制备：将磁性贻贝壳加入水中，均匀搅拌，加入有机酸，反应后，将产物用水和乙醇洗涤三次，磁性分离，干燥，研细，制得改性贻贝壳填料。本发明改性贻贝壳填料在曝气生物滤池对于污水有较好的净化性能，改性条件简单、操作方便，有较强的可操作性。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及改性贻贝壳填料及其制备方法和曝气生物滤池处理污水的应用。

背景技术

随着科技发展，工业和生活用水量日趋增加，而水资源却是有限的，所以污水回收利用就是极为必要的过程，一定程度上可以缓解用水压力。在污水处理领域中，除了传统的物理法，包括吸附法，气浮分离法，电磁效应法等，还有物理化学法以及化学氧化法等。但是采用上述方式不能达到良好的效果，因此为了提高水处理质量，生物膜法被迅速发展起来，其主要原理是通过微生物附着在载体表面生长而形成膜状，污水流经载体表面和生物膜接触过程中，污水中的有机污染物即被微生物吸附、稳定和氧化，最终转化为H₂O、CO₂、NH₃和微生物细胞物质，使污水得到净化。生物膜法目前多用于污水中的二级生物处理，而在生物膜法处理工艺中，生物滤池是最具有代表性的结构形式，根据生物滤池在运行中是否需要供氧，生物滤池又可分为厌氧生物滤池和好氧生物滤池，厌氧生物滤池的优点有：有机物去除效率高，出水悬浮物SS较低，运行稳定，管理简便，厌氧生物滤池存在的主要问题是进水分配不易均匀，滤料易堵塞。在好氧生物滤池中，根据滤池池型结构和供氧方式以及是否具有反冲洗系统，好氧生物滤池又称普通生物滤池，普通生物滤池优点为生化需氧量(BOD)去除率高。

曝气生物滤池(Biological aerated filter，BAF)是以填料为生物膜载体，通过生物降解、吸附等功能处理污水的新型技术。填料不仅决定了BAF工艺初期建设和成本，而且还是影响BAF处理效果的关键因素。熊小京等通过静态试验发现，贝壳在酸性条件下，可通过化学作用将水中的磷除去。余俊洁将贝壳作为水解酸化单元的填料，通过产酸作用将贝壳中钙离子溶出，达到去除污水中磷的目的。水解酸化作为预处理工艺，与其他工艺组合可以降低处理成本，提高处理效率。现已有很多关于该方面的研究，如用水解酸化与悬浮滤料BAF一体化装置处理生活污水、用水解酸化集成D-A2O处理校园生活污水以及用水解酸化与生物接触氧化工艺处理城镇生活污水，均获得了良好的处理效果。目前，有关应用改性贻贝壳作曝气生物滤池填料处理生活污水的研究鲜有报道。

发明内容

本发明提供一种改性贻贝壳填料及其制备方法和曝气生物滤池处理污水的应用，其目的在于，提供一种改性贻贝壳填料及其制备方法和曝气生物滤池处理污水的应用，通过将磁化后的贻贝壳粉经过有机酸的表面处理后，贝壳的Ca²⁺溶出，同时有机酸残留在改性贻贝壳填料表面，易滋生厌氧细菌，经过曝气装置进入污水中，高效去除污水中的总磷，消耗污水中的COD以及氨氮废物，起到净化污水的作用。

本发明提供一种改性贻贝壳填料的制备方法，包括以下步骤：

S1.磁性纳米粒子的制备：在氮气氛中将六水氯化铁和四水氯化亚铁，升温到反应温度后滴加氨水，氮气保护下恒温反应2-5h，降至室温，将合成的磁性纳米粒子用去离子水洗涤三次，磁铁分离，待用；

S2.贻贝壳的前处理：将养殖场带回的贻贝壳清洗干净，除去剩余贝肉、足丝、表面青苔，在100℃下烘干，放入高温电阻炉内进行氮气保护高温碳化，每隔10min升温50℃，最高升至800℃，碳化30min后降温，研细，备用；