[发明专利]一种新型具有自养与异养耦合作用的铁基质高效催化载体

说明书

本发明提供了一种新型具有自养与异养耦合作用的铁基质高效催化载体，包括以下重量份数的各原料：零价铁40.000‑98.000份，活性炭粉5.000‑28.000份，水玻璃4.500‑17.500份，硅酸盐水泥1.000‑6.000份，多元金属催化剂0.500‑6.000份；本发明提供一种能够提高污水中NO₃^‑‑N还原效率，并减小水体PH对还原反应的抑制，同时能够减少还原过程中NO₂^–‑N和NH₄⁺‑N生成的新型铁基质高效催化脱氮载体，且PH值6‑9范围内具备良好的处理效果，实现真正意义上的TN脱除，同时也对污水中的磷具有良好的净化效果。

技术领域

本发明涉及污水处理，具体是一种新型具有自养与异养耦合作用的铁基质高效催化载体。

背景技术

我国环境水体中NO₃^--N污染不断加重，而污水厂排水是环境水体中NO₃^--N的主要来源之一。国内污水处理厂排水中的氮素以NO₃^--N为主，占总氮(TN)的28％～68％，若直接排放至环境水体中，将引起水体富营养化，并可能导致水体黑臭。因此,NO₃^--N的脱除已成为污水厂排水TN排放控制的重点。

一般认为，当污水中BOD₅/TN＜3-5时为低碳氮比污水。然而，生活污水经污水厂二级处理后，BOD被大量消耗，导致排水BOD₅/TN仅为0.3-0.8，属于典型的低碳氮比污水，此污水再利用传统生物脱氮工艺难以实现深度脱氮。若采用物化法，如反渗透、离子交换、电渗析等，在污水处理中虽能达到一定的脱氮效果，但存在投资高、能耗高、产生浓水等缺点，不适用于污水厂排水的深度脱氮处理。

国内的铁基质载体的工作原理是利用零价铁可快速还原NO₃^--N，虽然具有一定的净化效果，但受水体酸碱度(PH)影响严重，常需将pH调节至4-5以下，且还原产物以NH₄⁺-N为主，难以实现TN脱除。为提高零价铁还原NO₃^--N的效率，利用纳米零价铁(nZVI)还原NO₃^--N，大大提高了零价铁还原NO₃^--N的效率，同时减小了pH对还原反应速率的影响。但nZVI在反应中钝化速率快，还原产物仍以NH4⁺-N为主，且nZVI的生产成本远高于普通零价铁(ZVI)，因此,该技术仍未得到实际应用。从而，开发高效、低耗、无二次污染的深度脱氮新技术具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型具有自养与异养耦合作用的铁基质高效催化载体，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新型具有自养与异养耦合作用的铁基质高效催化载体，包括以下重量份数的各原料：零价铁40.000-98.000份，活性炭粉5.000-28.000份，水玻璃4.500-17.500份，硅酸盐水泥1.000-6.000份，多元金属催化剂0.500-6.000份。

作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的各原料：零价铁55.000-83.000份，活性炭粉8.000-25.000份，水玻璃7.500-14.500份，硅酸盐水泥2.000-5.000份，多原金属催化剂1.500-5.000份。