[发明专利]一种硫铁自养反硝化悬浮填料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硫铁自养反硝化悬浮填料及其制备方法，属于水污染控制技术领域。一种硫铁自养反硝化悬浮填料包括：核心层，其原料按照重量份配比为：菌剂5～10份、固定载体30～80份、单质硫1～4份、铁粉1～3份、碳粉0.1～0.5份、pH缓冲剂0.1～0.5份；阳离子淀粉膜层；海藻酸钠膜层。悬浮填料的制备方法包括：称取原料；制备第一混合溶液；制备第二混合溶液；制备凝胶球；阳离子淀粉覆膜、海藻酸钠覆膜强化、洗涤保存。本发明利用了硫铁协同自养反硝化的优势，提高了填料中微生物浓度，通过二次覆膜提高了填料的机械强度，增强了填料对不同污水的适应性。本发明应用于流化床反应器可快速启动自养反硝化反应，填料与污染物接触面积的增大提高了废水处理效果。

技术领域

本发明涉及水污染控制技术领域，特别是一种硫铁自养反硝化悬浮填料及其制备方法。

背景技术

随着我国对污水排放标准的不断提高，污水处理技术也迅速发展。在污水处理深度脱氮技术中，自养反硝化技术因为较低的运行成本和较好的处理效果逐步成为热门技术，自养反硝化不需要提供额外的有机碳源，自养反硝化细菌可利用氨气、硫、铁等还原性物质为电子供体，在硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶等一系列生物酶的作用，通过新陈代谢活动将硝酸盐还原为氮气。

由于单质硫的价格低，目前污水深度脱氮多采用硫自养反硝化技术，但是硫自养反硝化技术存在硫粉流失、需投加大量碱维持反应速率、产生硫酸盐等缺陷。另外还有一些利用铁自养反硝化技术进行脱氮，但是铁自养反硝化技术存在产生氢氧根离子、填料易钝化，反应效率低等缺陷。

自养反硝化工艺多采用固定床反应器的形式，自养反硝化微生物在固定填料表面不断附着形成生物膜，从而进行反硝化反应。由于自养反硝化微生物不能进入填料内部，从而使得固定床反应器内反硝化微生物量少、处理负荷低、占地面积大。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种硫铁自养反硝化悬浮填料及其制备方法，克服单独硫自养反硝化过程消耗碱度、单独铁自养反硝化产生碱度及固定床填料内微生物数量少的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采用的一个技术方案是：一种硫铁自养反硝化悬浮填料，其特征在于包括：核心层，其为硫铁自养反硝化反应的场所，核心层组成原料按照重量份配比为：菌剂5～10份、固定载体30～80份、单质硫1～4份、铁粉1～3份、碳粉0.1～0.5份、pH缓冲剂0.1～0.5份；阳离子淀粉膜层，其增加悬浮填料的机械强度，包被在核心层外表面；海藻酸钠膜层，其强化悬浮填料的机械强度，包被在阳离子淀粉层外表面。

本发明采用的另一个技术方案是：一种硫铁自养反硝化悬浮填料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：按照重量份配比称取制备核心层的原料；将固定载体加热至60～80℃，搅拌待载体充分溶解后添加铁粉、硫粉、碳粉、pH缓冲剂制成第一混合溶液；将第一混合溶液在紫外灯下照射灭菌，添加菌剂并充分搅拌制成第二混合溶液；采用滴定管将第二混合溶液滴入氯化钙溶液中，充分搅拌发生凝胶化反应后，形成凝胶球；将凝胶球放入2％的阳离子淀粉溶液中成膜；将覆膜的凝胶球洗涤后放入海藻酸钠溶液中继续覆膜强化；将覆膜强化的凝胶球洗涤，保存，得到悬浮填料。

本发明的有益效果是：通过一种硫铁自养反硝化悬浮填料及其制备方法，利用硫铁协同自养反硝化的优势，提高了悬浮填料中的自养反硝化微生物浓度，通过二次覆膜提高了悬浮填料的机械强度和传质能力，增强了悬浮填料对不同污水环境的适应性。将本发明应用于流化床反应器可快速启动自养反硝化反应，填料与污染物接触面积的增大提高了废水处理效果。

附图说明

图1是本发明硫铁自养反硝化悬浮填料结构示意图；

附图各部分标记如下：1-核心层、2-阳离子淀粉膜层、3-海藻酸钠膜层

图2是本发明微生物凝胶球制备工艺流程示意图；

图3是本发明在流化床反应器中应用的对比试验结果；