[实用新型]一种强化反硝化脱氮的缓释碳源填料

说明书

一种强化反硝化脱氮的缓释碳源填料，所述缓释碳源填料包括表层填料、夹层碳源及填料外壳，所述表层填料包括填料基底和可生物降解碳源，可生物降解碳源覆盖在填料基底上；所述夹层碳源是缓释性可生物降解碳源；所述填料外壳为具有卡扣的可互相连接组合的塑料构件；所述表层填料装入所述填料外壳中，在表层填料上放置夹层碳源，两个填料外壳拼接固定，通过填料外壳将夹层碳源包夹在两条表层填料中间，为反硝化提供碳源，促进总氮脱除。本实用新型提供一种释碳时间长、释碳效果稳定且能兼顾成本的强化反硝化脱氮的缓释碳源填料。

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种强化反硝化脱氮的缓释碳源填料。

背景技术

目前，我国环境污染越发严重，许多城市颁布了新的城镇污水处理厂尾水排放标准，对于脱氮的要求也更加严格。生物膜法作为一种高效的脱氮方法而得到越来越多的重视。微生物在生物膜反应器中以填料为载体固着，并逐渐形成稳定的生物膜结构。随着生物膜层的增厚，膜内溶解氧传质阻力增加，导致在生物膜中由外向内出现溶解氧梯度，形成了好氧-缺氧微环境。缺氧的反硝化菌在生物膜内部利用碳源，在生物膜外层好氧硝化的同时，在生物膜内层利用碳源进行反硝化。生物膜反应器中同步进行了硝化和反硝化作用，有效强化了污水的脱氮效果。

反硝化菌大多为异养菌，其新陈代谢需要碳源提供电子及能量。但目前我国城镇污水普遍存在碳源不足的问题，严重制约了反硝化过程及脱氮效率。现有污水处理中为了提高脱氮效率，往往采用投加液体碳源(甲醇或乙酸钠等)方式促进反硝化。液体碳源能迅速降解并被微生物吸收利用。但在生物膜反应器中，由于硝化和反硝化同步进行，投加的液体碳源更容易被生物膜外层的好氧菌群优先利用。当液体碳源投加量较低时，反硝化菌难以获得碳源，导致脱氮效果降低。另一方面，当液体碳源投加量满足反硝化需求时，又容易导致碳源超量。不仅增加了运行成本，也容易导致出水COD不达标。因此，开发一种能强化反硝化脱氮的碳源具有重要意义。

已有研究开始利用缓释碳源为反硝化菌提供碳源。通过缓慢释放碳源，降低好氧菌对碳源的竞争效应，同时避免出水COD不达标。目前采用的缓释碳源主要分三大类，以纤维素为主的天然材料、人工合成的可生物降解高分子材料和对天然材料进行改性得到的新型材料。其中天然材料如甘草、芦竹、玉米芯、稻草、木屑、稻壳等易于获得，价格低廉，但是释碳不稳定，且容易造成堵塞。人工合成的可生物降解高分子材料，包括聚酯类，聚烃类等，具有释碳稳定的优点，但其价格相对较高，增加了运行成本。对天然材料进行改性得到的新型材料，如对淀粉、甲壳素等天然高分子材料进行改性，可以合成无毒、生物亲和性好切易降解等优点，但其自身水溶性较好，释碳速率高，因此释碳时间和使用寿命较短，限制了它们的使用。因此，研究一种释碳时间长、释碳效果稳定且能兼顾成本的缓释碳源具有重要意义。

已有研究表明，碳源不足是制约生物膜反应器反硝化作用的重要因素之一。现有工艺通常采用外加液体碳源(甲醇及醋酸钠水剂等)的形式提高脱氮效率。但在生物膜反应器其中，传统投加碳源存在利用率低，成本高的问题，且投加量不易控制，容易导致出水COD超标。

发明内容

为了克服已有碳源填料的释碳时间和使用寿命较短的不足，本实用新型提供一种释碳时间长、释碳效果稳定且能兼顾成本的强化反硝化脱氮的缓释碳源填料。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种强化反硝化脱氮的缓释碳源填料，所述缓释碳源填料包括表层填料、夹层碳源及填料外壳，所述表层填料包括填料基底和可生物降解碳源，可生物降解碳源覆盖在填料基底上；所述夹层碳源是缓释性可生物降解碳源；所述填料外壳为具有卡扣的可互相连接组合的塑料构件；所述表层填料装入所述填料外壳中，在表层填料上放置夹层碳源，两个填料外壳拼接固定，通过填料外壳将夹层碳源包夹在两条表层填料中间。

进一步，所述表层填料是微生物附着的主要载体，其包括填料基底、高凝胶强度琼脂粉、淀粉、乳化剂，酶促活性调节剂，通过高凝胶强度琼脂粉、淀粉、乳化剂，酶促活性调节剂将可生物降解碳源覆盖在填料基底上。