[发明专利]一种用于湖泊污水脱氮除磷的复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于湖泊污水脱氮除磷的复合材料及其制备方法和应用，所述复合材料由包括如下重量份原料制得：褐藻酸钠5～10份、复合微生物2～4份、氯化钙3～6份、碳纳米管0.2～0.5份和沸石粉2～3份。本发明复合材料基于褐藻酸钠遇钙形成凝胶，制备得到具有空隙结构的复合材料，该复合材料中通过碳纳米管以及沸石粉的添加，能够快速吸附污水中的氨氮、磷和有机物，加快复合微生物的生长发育并促进复合微生物对氨氮、硝态氮、总磷以及有机物的利用，达到快速、高效去除污水中氨氮、硝态氮、总磷以及有机物的效果。

技术领域

本发明涉及污水处理材料技术领域，具体涉及一种用于湖泊污水脱氮除磷的复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

水体富营养化是指由于大量的氮、磷、钾等营养元素排入到湖泊、河流、海洋等地表水体中，使藻类等水生生物大量生长繁殖，影响水生生态平衡，导致鱼群死亡，并危害人类用水安全。

目前，普遍认为工业废水和城市污水处理厂排水是导致水体富营养化的主要原因，国内城市污水普遍采用A/A/O等工艺处理城市污水，但现有工艺中脱氮除磷工艺对氮、磷的去除效率不佳，难以达到国家规定一级A标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于湖泊污水脱氮除磷的复合材料及其制备方法和应用，该复合材料能够高效、快速去除污水中N、P元素，去除效果显著。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明第一方面提供一种用于湖泊污水脱氮除磷的复合材料，所述复合材料由包括如下重量份原料制得：

褐藻酸钠5～10份、复合微生物2～4份、氯化钙3～6份、碳纳米管0.2～0.5份和沸石粉2～3份。

本发明复合材料基于褐藻酸钠遇钙形成凝胶，制备得到具有空隙结构的复合材料，该复合材料中通过碳纳米管以及沸石粉的添加，能够快速吸附污水中的氨氮、磷和有机物，加快复合微生物的生长发育并促进复合微生物对氨氮、硝态氮、总磷以及有机物的利用，达到快速、高效去除污水中氨氮、硝态氮、总磷以及有机物的效果。

优选地，所述复合材料由包括如下重量份原料制得：

褐藻酸钠8份、复合微生物3份、氯化钙5份、碳纳米管0.3份和沸石粉3份。

优选地，每份所述复合微生物包括如下重量份组分：

硝化细菌3～6份、反硝化细菌2～4份、乳酸菌3～6份、枯草芽孢杆菌1～2份和沼泽红假单胞菌5～8份。

优选地，所述碳纳米管管径为30～50nm；长度为0.5～2μm。

本发明第二方面提供一种所述复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

将褐藻酸钠溶解于水中并静置脱泡，制得褐藻酸钠溶液；

将复合微生物、碳纳米管和沸石粉置于褐藻酸钠溶液中搅拌混匀、静置脱泡，得到胶状物；

将胶状物滴入氯化钙配制成的浓度为3％～8％的氯化钙水溶液中进行成型，得到胶体球；

将胶体球置于浓度为5％氯化钙溶液中进行固化，得到所述复合材料。

优选地，所述胶体球的粒径大小为2～3mm。

优选地，所述褐藻酸钠溶液中褐藻酸钠的质量浓度为5％～10％。

优选地，所述成型时间为10～15min。

优选地，所述固化时间为30～60min。

本发明第三方面提供一种所述复合材料或所述制备方法制备得到的复合材料在污水脱氮和/或除磷中的应用。