[发明专利]一种自养脱氮生物载体及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及水深度处理领域，具体而言，涉及一种自养脱氮生物载体及其制备方法和应用。所述的自养脱氮生物载体，包括基质材料以及在所述基质材料的内部和/或至少部分表面分布的活性材料；所述基质材料包括硫磺；所述活性材料包括碳酸钡和/或含有碳酸钡的矿物。所述的自养脱氮生物载体，可进行反硝化作用实现深度反硝化脱氮，实现硫酸盐减量，同时能够自动调节pH值，无需另外添加碳源。

技术领域

本发明涉及水深度处理领域，具体而言，涉及一种自养脱氮生物载体及其制备方法和应用。

背景技术

随着对水质环境及水生态建设的日益重视，对污水处理厂的排放标准提出了更高的要求，开始落实城市污水处理厂排放尾水全面到达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中一级A标准的要求。部分环境容量较小、生态环境脆弱，环境风险高的地区则进一步将尾水标准向地表水标准看齐，制定了更为严格的污水处理地方排放标准。因此，污水厂出水深度处理已成为现有城镇污水处理厂技术改造的必然趋势。

异养反硝化过程是目前应用比较普遍的脱氮工艺，其是利用水体中的有机物作为电子供体，将NO₃^-最终还原为N₂的过程。因此，有机碳源成为异养反硝化反应能否顺利进行的主要限制因素。然而，采用常规处理工艺的二次处理后，易于生物利用的碳源几乎被消耗殆尽，造成碳氮比失衡，从而加剧了污水深度脱氮的难度。现有深度生物脱氮工艺依赖于外源添加甲醇、乙酸钠或葡萄糖等物质，势必增加污水的处理成本；而额外添加碳源需精准控制，否则会造成碳源过量投加，导致出水COD超标。另外，二级出水的脱氮过程通常采用反硝化滤池，异养反硝化滤池由于其微生物增值较快，污泥产率系数高，滤池反冲洗频繁，这也增加了污水的运行费用。

现有技术利用硫磺颗粒作为填充床的反硝化脱氮工艺，硫磺颗粒能够实现自养脱氮达标排放，无需外加碳源。但是该工艺中，硫磺提供完电子后被氧化成硫酸盐，势必会增加了水体中硫酸盐的含量，不能够对硫酸盐指标进行控制；同时该过程是产酸过程且没有设置pH调节功能，所以在运行过程中会产生氢离子，导致废水pH降低，对微生物活性产生影响，进而影响系统的脱氮能力。

现有技术中还公开了一种脱氮除磷活性生物载体，使用了一种硫磺-菱铁矿用于反硝化脱氮，但该生物载体在进行反硝化时，硫磺提供完电子后被氧化成的硫酸盐未能被有效控制，增加了水体中硫酸盐的含量；同时菱铁矿中的铁离子也会溶在水中，对管道产生腐蚀。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的一个方面，涉及一种自养脱氮生物载体，包括基质材料以及在所述基质材料的内部和/或至少部分表面分布的活性材料；

所述基质材料包括硫磺；

所述活性材料包括碳酸钡和/或含有碳酸钡的矿物。

所述的自养脱氮生物载体，能够实现深度反硝化脱氮，实现硫酸盐减量，同时能够自动调节pH值，无需另外添加碳源。

本发明的另一个方面，还涉及一种自养脱氮生物载体的制备方法，包括以下步骤：

将熔融态的基质材料与活性材料混匀，冷却定型后得到所述自养脱氮生物载体。

所述的自养脱氮生物载体的制备方法，方法简单，不需要借助较为复杂的仪器或设备。

本发明的另一个方面，还涉及一种污水处理的装置，包括：填充有填料的填充床或固定床滤池；

所述填料包括所述的自养脱氮生物载体。

所述的污水处理的装置，能够很好的处理污水或废水。

本发明的另一个方面，还涉及一种污水的处理方法，使用所述的自养脱氮生物载体对污水进行反硝化处理。

所述的污水处理的方法，能够实现深度的反硝化。