[发明专利]一种负载EM菌焙烧沸石球的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种负载EM菌焙烧沸石球的制备方法及应用，属于污水处理技术领域。

背景技术

当今，随着人口的急剧增加，城市化进程的不断加快以及工业、农业的快速发展，大量含氨氮的生活污水、工农业废水排入了江河湖海。氨氮是造成水体富营养化主要因素之一，富营养化水体中的藻类及其它微生物大量繁殖增长，从而使水体中溶解氧(DO)低，导致水体中的鱼类、水生生物大量死亡，水体发黑发臭，腐蚀金属管道，藻类的大量繁殖还会影响航运，增加打捞成本等。

氨氮的处理方法通常分为两大类：生物法和物化法，生物法主要有：生物滤池法、生物转盘法、生物流化床、生物接触氧化法等。物化法主要有：吹脱法、汽提法、折点加氯法、化学沉淀法、液膜法、电渗析法、催化湿式氧化法、反渗透法、土壤灌溉法、离子交换法等。目前生物法联合物化法处理氨氮得到了广泛的关注。

沸石是一种含水的铝硅酸盐天然矿石，主要由SiO₂构成。沸石对NH₃、SO₂、NO₂等极性分子和微生物有很强的吸附力。沸石种类丰富，价格低廉，已作为一种处理富营养化污水的经济物质。沸石的比表面积大，孔径较小，但是NH⁴⁺可以通过其孔径，天然沸石对于NH⁴⁺的吸附效果非常有限，随着城市化，工业化的发展，水污染日益加剧，污染程度、污染面积、对周围环境的影响都呈增长的趋势，天然沸石对于水中氨氮的去除，已经满足不了当今水污染处理需要，所以通过沸石的改性来改善其吸附性能。

沸石的改性方法通常有无机酸、无机碱以及无机盐、热改性等。改性后的沸石对于氨氮的去除效果较之天然沸石有所提升，但是沸石改性面临的一个问题是改性废液的产生，效果较好的酸、碱、盐改性均有改性废液的产生。如果将沸石的吸附特性联合微生物处理氨氮，提升了氨氮的去除效果的同时，沸石负载微生物技术没有改性废液的产生，减少了后续的处理成本。沸石联合微生物处理氨氮废水，沸石为微生物提供了生长介质，微生物附着生长在沸石内部及表面，依靠沸石吸附特性及微生物作用共同去除氨氮，沸石吸附的氨氮可以依靠微生物的硝化反硝化作用帮助沸石解吸，从而达到一个较长周期的处理效果。

发明内容

本发明提供一种对浓度范围1-200mg/L氨氮吸附效果好的沸石球负载EM菌方法及应用。

为实现上述发明目的，本发明的一种负载EM菌焙烧沸石球的制备方法，其特征在于，将天然沸石粉、核桃砂颗粒和硅酸钠按照质量比2-6:1:1均匀混合后搓球，100℃干燥2h，再经马弗炉高温烧结2-5h后自然冷却得到焙烧沸石球，将沸石球与浓度范围为6×10⁸-1.2×10¹⁰cfu/mL的EM菌接触6-24h，即得。

负载EM菌沸石球用于浓度范围1-200mg/L氨氮废水的处理，氨氮废水的pH范围6-9，氨氮废水温度为15-30℃，静置吸附时间为48h以上。

天然沸石粉的粒度为过200目筛，核桃砂颗粒的粒径为0.2-3mm，马弗炉烧结温度为400-600℃。

本发明的有益效果是：针对天然沸石改性的方法的不足之处，通过制备一种表面和内部显示宏观的蜂窝状多孔形态的沸石球，利用该种沸石球的孔结构，负载EM菌。整个制备过程中，所选用材料成本均较低，没有改性废液产生，环保无污染。利用负载EM菌沸石球对于浓度范围1-200mg/L氨氮模拟废水进行吸附实验，最高去除率可达99.17％，最高吸附量可达6.013mg/g。负载EM菌沸石球对于浓度范围1-1000mg/L氨氮的吸附量较之原始沸石球均有所提升。负载EM菌沸石球较之原始焙烧沸石球有更为广泛的应用前景。

本发明提供的沸石球负载EM菌方法简单，原材料廉价易得，没有改性废液产生。可结合传统水处理工艺对城市湿地、湖泊、池塘等富营养化水环境进行净化，具有良好的应用前景。

附图说明

图1沸石球负载不同浓度EM菌对于氨氮去除率及吸附量。

图2沸石球与EM菌接触不同时间对于氨氮去除率及吸附量。

图3负载EM菌沸石球对于浓度范围1-1000mg/L氨氮吸附量及去除率。

图4负载EM菌沸石球对于10mg/L氨氮吸附量及去除率随吸附时间变化曲线。

图5负载EM菌沸石球与原始沸石球对于浓度范围1-1000mg/L氨氮去除率及吸附量对比。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。