[发明专利]基于生物接触氧化工艺的城市污水处理方法

权利要求书

1.基于生物接触氧化工艺的城市污水处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

格栅分离：收集的污水进入化粪池，将大颗粒、可沉固体及漂浮物拦截，然后出水经细格栅进行进一步固液分离；

混凝气浮：经细格栅分离后的出水打入混凝气浮池，经混凝气浮后，出水用泵提升至生物接触氧化池；

生物接触氧化处理：在生物接触氧化池中设置填料，混凝气浮池的出水经过布水装置流入生物接触氧化池，流经填料，经生物膜处理净化后出水流入二沉池；

沉淀处理：二沉池沿着水流的方向分为初级沉淀区、二次沉淀区和净水区，二沉池的来水经过初级沉淀区预沉淀后，溢流进入二次沉淀区，在二次沉淀区内加入混凝复合剂，搅拌静置后，经膜过滤，进入净水区，再经后续处理后排出；

所述混凝复合剂包括混凝剂和助凝剂，所述助凝剂是以改性植物纤维制成载体，在载体上负载辣木籽活性蛋白，最后包裹改性壳聚糖制成，

所述助凝剂的制备方法为：

载体的制备：将改性植物纤维聚集成纤维束，将两束纤维束相互垂直相叠，利用其中一束纤维束对余下的纤维束进行捆扎，得到纤维束球，将纤维束球进行微波膨化处理，得到载体；

负载：将载体浸泡于pH为10的辣木籽活性蛋白提取液中，以30-50r/min的速度缓慢搅拌1-2h，取出，向载体上滴加5mol/L的氯化钠溶液，静置2h后，将载体上的氯化钠溶液缓和甩干至无明显液体滴落，重复前述操作3-5次，将甩干后的载体置于透析袋中，透析72h，冷冻干燥，得到负载了辣木籽活性蛋白的载体；

包裹：将负载步骤得到的产物搅拌分散于去离子水中，加入12g/L的改性壳聚糖溶液，磁力搅拌混合均匀，升温至85℃，搅拌反应30min，过滤，滤渣冷冻干燥，得到助凝剂。

2.根据权利要求1所述的基于生物接触氧化工艺的城市污水处理方法，其特征在于，所述混凝剂和助凝剂的的质量比为1:3。

3.根据权利要求2所述的基于生物接触氧化工艺的城市污水处理方法，其特征在于，所述混凝剂为聚合氯化铝或聚丙烯酰胺。

4.根据权利要求3所述的基于生物接触氧化工艺的城市污水处理方法，其特征在于，所述缓和甩干时，甩干的转速从5-30r/min周期性变化，具体为，0-1/2T时，甩干的转速从5r/min以2r/min的速率升高至30r/min，1/2T-1T时，甩干的转速从30r/min以3r/min的速率降低至5r/min。

5.根据权利要求4所述的基于生物接触氧化工艺的城市污水处理方法，其特征在于，所述改性植物纤维是以意大利苍耳的茎部为原料制成，制备方法具体为：

纤维制取：取意大利苍耳的茎部剥取表皮，将表皮清洗去除杂质干燥之后，加入4g/L的氢氧化钠溶液中，升温至100℃煮沸2h，降温至75℃，加入1.5g/L的过氧化氢，保温40min，反应完成后过滤，用蒸馏水将滤渣洗涤至中性，干燥得到植物纤维；

改性：将得到的植物纤维切成6-8cm小段，进行半碳化处理，处理完成后搅拌分散于去离子水中，再加入十二烷基磺酸钠，搅拌反应30min后，加入氢氧化钠溶液，继续搅拌反应30min，再加入二甲基二烯丙基氯化铵溶液和环氧丙烷，超声分散10min，置于微波反应器中，于40℃温度下微波反应30min，反应完成后将反应物过滤，滤渣用无水乙醇和去离子水洗涤至中性后，烘干得到改性植物纤维。

6.根据权利要求5所述的基于生物接触氧化工艺的城市污水处理方法，其特征在于，所述半碳化处理是在无氧环境下进行，半碳化处理温度为 75-90℃，时间为60-90min。

7.根据权利要求6所述的基于生物接触氧化工艺的城市污水处理方法，其特征在于，所述改性壳聚糖的制备方法为：称取壳聚糖置于2%的醋酸溶液中，加热搅拌溶解后，置于反应釜中，在氮气气氛下，加入丙烯酸、丙烯酰胺混合均匀，在500r/min的搅拌速度下，升温至50℃，反应1h后，加入加入2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮作为光引发剂，在紫外光辐照下，继续搅拌反应3h，停止加热，将反应产物用丙酮和无水乙醇清洗干净后，于40℃条件下干燥，得到改性壳聚糖。