[发明专利]一种水处理填料组合物、填料装置及其应用

说明书

本发明提供了一种水处理填料组合物、填料装置及其应用。水处理填料组合物包括水处理填料A、水处理填料B、水处理填料C和水处理填料D；水处理填料A由聚丙烯、碳酸钙粉、玄武岩纤维、偶联剂和增韧剂组成；水处理填料B由聚丁二酸丁二醇酯、聚β羟基丁酸戊酸酯、秸秆粉、偶联剂和增塑剂组成；水处理填料C由聚丙烯、聚β羟基丁酸戊酸酯、秸秆粉、偶联剂、发泡剂和助发泡剂组成；水处理填料D由聚丙烯、高密度聚乙烯、碳酸钙、增韧剂、方解石粉和偶联剂组成。该水处理填料组合物在水处理填料装置内通过合理搭配、科学组合实现相应功能分区，各层功能互补，形成可控的丰富生态位条件，实现废水碳源快速捕获及SS和氮磷同步去除的复合功能水处理。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，确切的说涉及一种可实现废水碳源捕获及SS和氮磷同步去除的复合功能水处理填料组合物、填料装置及其应用。

背景技术

随着经济快速发展，工农业废水所造成的环境污染日益严重，由于人们对美好水环境的需求不断提升，导致废水排放品质要求也日益提高。由于我国市政废水等类型源水通常碳氮比较低，导致其深度处理较为困难，氮磷深度削减碳源缺乏。同时常用的斜板沉淀池、辐流沉淀池等处理措施也存在占地面积大，水力负荷偏低、难以去除微细悬浮颗粒等弊端。

生物膜工艺是一种依靠提供载体，使微生物在其上聚集生长为生物膜而实现废水强化处理的工艺。其典型工艺为生物接触氧化、移动床生物膜工艺(MBBR)、深度过滤等。然而现有工艺通常功能较为单一，缺乏同步去除固体颗粒和氮磷削减的功能。

填料作为微生物的载体，是微生物栖息、繁殖的场所，同时在运行过程中又起着截留悬浮物质的作用，是曝气生物滤池处理技术的核心之一，其材质组成和表面性能将直接影响填料表面微生物的附着、生长、繁殖和活性，进而影响微生物挂膜性能和污染物降解效率。不同的填料所形成的生物膜不同，不同的生物膜状态导致系统内微生物生态出现差异，对反应器的处理效率会产生很大的影响。

目前，行业通用的污水处理填料比较单一，通常由工程塑料构成。除了能够进行简单的物理吸附、过滤，或发生化学反应的填料外，再无其他能够对污水进行更深入处理的填料。为解决上述问题，通过复合生物降解聚酯及其他物料成分形成复合载体富集不同功能微生物，实现无机氮的去除成为一种可行的技术路径。如公开号CN107720978A报道了一种环形填料，其采用生物降解聚酯及其他多种复合组分，通过形成厌氧-好氧-缺氧的微环境，实现废水氨氮和总氮的去除。公开号CN105802168A则报道了生物降解聚酯可与多种无机成分共混造粒，证明了多组分造粒完全可行。然而公开号CN107720978A的填料所能实现的功能仍较单一(仅能实现无机氮去除)，无法实现磷和SS的同步去除。同时也无法对废水源中的碳源捕获二次利用，从而无法降低单位废水的处理成本。而公开号CN105802168A其应用场景主要为满足塑料(如注塑、吹膜等)行业应用场景，其组分配方及加工方式所形成的综合效果无法满足污水处理的功能需求。

发明内容

基于现有技术存在的问题，本发明的第一目的在于提供一种可实现废水碳源捕获及SS和氮磷同步去除的复合功能水处理填料组合物；本发明的第二目的在于提供一种可实现废水碳源捕获及SS和氮磷同步去除的复合功能水处理填料装置；本发明的第三目的在于提供该填料装置在污水处理中的应用。本发明的水处理填料组合物在水处理填料装置内通过合理搭配、科学组合实现相应功能分区，各层功能互相联互补，在装置内形成人为设置与工况可控的丰富生态位条件，实现废水碳源快速捕获及SS和氮磷同步去除的复合功能水处理。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种水处理填料组合物，该水处理填料组合物包括水处理填料A、水处理填料B、水处理填料C和水处理填料D；

其中，所述水处理填料A由聚丙烯(PP)、碳酸钙粉、玄武岩纤维、偶联剂和增韧剂组成；

所述水处理填料B由聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚β羟基丁酸戊酸酯(PHBV)、秸秆粉、偶联剂和增塑剂组成；