[发明专利]一种自养脱氮除磷生物载体及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及污水处理领域，具体而言，涉及一种自养脱氮除磷生物载体及其制备方法和应用。所述的自养脱氮除磷生物载体，包括一个或多个载体单元，每个所述载体单元包括多孔碳材料和硫磺；所述硫磺吸附在所述多孔碳材料上，和/或，所述硫磺填充在所述多孔碳材料的孔隙中。所述的自养脱氮除磷生物载体，可以进行反硝化作用，实现深度反硝化脱氮，脱氮效率高，具有除磷功能，另外对微污染物也有一定的去除能力，例如有机氮尿素。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体而言，涉及一种自养脱氮除磷生物载体及其制备方法和应用。

背景技术

根据现阶段污水处理厂排放规定，普遍执行着TN15 mg/L，TP0.5 mg/L的《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准或更宽泛标准，此排放浓度远远高于水体富营养化的临界值(目前认为当水体中含氮量高于0.2～0.3mg/L，含磷量高于0.01～0.02mg/L时，就有可能导致水体富营养化)，其中的主要污染物TN、TP也分别是地表水V类标准规定的7.5和1.25倍。这会对那些缺少外来生态补水的江河造成非常严重的冲击，甚至直接引发富营养化。目前一级A标准出水N和P规定值明显高于水体富营养化临界值，亟待需要深度处理，异养反硝化过程是目前应用比较普遍的脱氮工艺，但过程中普遍存在二级出水碳氮比失衡，需要投加碳源，这导致污泥产率系数高，滤池反冲洗频繁，增加了污水的运行费用，同时采用化学法强化除磷成本昂贵。因此，可用于深度脱氮的廉价无机电子供体填料的开发对污(废)水深度处理及更高标准的出水水质的达成具有重要意义。

现有技术中公开了一种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，不需要额外投加碳源。但是该工艺仅仅是对氮的去除有效果，不具有去除磷及其他微污染物的功能。现有技术中还公开了一种污水净化材料及其制备方法，使用了一种硫磺-石灰石混合料用于反硝化脱氮，但随运行时间的增长，由于硫磺和石灰石的消耗速率不同而变得大小不一，经过反冲洗后极容易发生床层的分层，变成硫磺在上层、石灰石在下层的堆叠床层。同时也未解决除磷问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的一个方面，涉及一种自养脱氮除磷生物载体，包括一个或多个载体单元，每个所述载体单元包括多孔碳材料和硫磺；

所述硫磺吸附在所述多孔碳材料上，和/或，所述硫磺填充在所述多孔碳材料的孔隙中。

所述的自养脱氮除磷生物载体，可进行反硝化作用，能够实现深度反硝化脱氮，脱氮效率高，具有除磷功能，另外对微污染物也有一定的去除能力。

本发明的另一个方面，还涉及一种自养脱氮除磷生物载体的制备方法，包括以下步骤：

将多孔碳材料与熔融态的硫磺混匀，冷却成型后得到所述自养脱氮除磷生物载体。

所述的自养脱氮除磷生物载体的制备方法，方法简单，易操作，不需要复杂的工艺，即可制得自养脱氮除磷生物载体。

本发明的另一个方面，还涉及一种污水处理的装置，包括所述的自养脱氮除磷生物载体作为填料的填充床或固定床滤池。

所述的污水处理装置，能够有效的净化污水。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明所提供的自养脱氮除磷生物载体，每个载体单元包括多孔碳材料以及硫磺，硫磺可以进行反硝化作用实现深度反硝化脱氮，活性炭吸附浓缩硝氮提高脱氮效率，同时活性炭还能够吸附总磷，具有除磷的功能，另外对微污染物也有一定的去除能力。

(2)本发明所提供的自养脱氮除磷生物载体的制备方法，方法简单，易操作，不需要复杂的工艺，即可制得自养脱氮除磷生物载体。采用物理方法硫磺和活性炭进行融合，在不改变其组成的情形下，制成自养脱氮除磷生物载体。