[发明专利]一种自养反硝化脱氮载体及其制备方法

说明书

一种自养反硝化脱氮载体及其制备方法，其特征在于，包括以下成分：液态硫磺、惰性粉剂矿物质、菱镁矿、碳酸钙、氯化钙、硅藻土，所述载体的制备方法为：将上述惰性粉剂矿物质、菱镁矿、碳酸钙、氯化钙、硅藻土成分称重混合后粉碎成粉末，加入到液态硫磺中，经物料混合器进行混合搅拌，均匀混合，搅拌15‑25min，将物料经过成型器进行载体塑形处理，成型器塑形时通过适时打开调节阀门通过加热介质，如蒸汽或导热油及冷却水，经成型器塑形后的载体进入滗水及干燥器进行干燥处理，经干燥处理后的载体进入壳体分筛器中进行筛分，载体分成四种形态存在，最后包装成品。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种自养反硝化脱氮载体及其制备方法。

背景技术

水资源是人类赖以生存的重要资源，但是，近年来随着人口的大量增长和经济的迅速发展，特别是农业生产过程中农药、化肥的大量使用以及生活污水和工业废水的无序排放，使得大量硝酸盐进入地表及地下水体导致水中硝酸盐污染普遍存在并呈加剧趋势。长期饮用被硝酸盐污染的水容易导致高铁血红蛋白症以及＂蓝婴症＂等，其转化物还具＂三致＂风险，而且地表水的硝酸盐污染会引起水体的富营养化，恶化水质和生态环境，水中硝酸盐污染的治理刻不容缓。

为控制水体硝酸盐含量，确保水环境健康，世界各国均对水体中硝酸盐含量进行了严格规定。2007年我国开始实施的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，规定硝酸盐(以N计)最高限值为10mg/L(地下水源限制时为20mg/L)。

NO₃^--N在地下水中的背景值一般小于2mg/L，超过该值则表明地下水受到了人类活动的污染。我国依据地下水水质现状、地下水的用途及人体健康需要，根据《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)将我国地下水以NO₃^--N为标准(以N计、毒理学指标)划分为五类：Ⅰ类≤2.0mg/L、Ⅱ类≤5.0mg/L、Ⅲ类≤20.0mg/L、Ⅳ≤30.0mg/L、Ⅴ类＞30.0mg/L。

污水厂一级A标准的TN出水浓度为15mg/L，是地表水V类水体TN限值(2mg/L)的7倍多。

目前最常用的脱氮方法为异养反硝化，该过程对进水中碳氮比(C/N)要求比较严格，理论上C/N为2.87才可反硝化完全，但在实际工程中，由于溶解氧(DO)及其他因素的影响，C/N一般控制在4～5，才能实现出水总氮达标排放。若要进一步降低出水中硝酸盐的浓度，需投加碳源，该措施不仅增加了处理成本，而且投加量的控制较为困难，易造成二次污染。

研究高效、低成本的去除低C/N比废水如：工业废水、污水处理厂二级生化出水的NO₃^--N以及脱除低浓度硝酸盐氮污染的湖泊水、地下水、饮用水中的NO₃^—N以及养殖水净化等，最大限度的提高反硝化反应的限度，将污水中NO₃^--N转化为N₂而完全去除，是污水脱氮亟待解决的问题，将成为污水处理的热点和难点。目前污水处理常用的异养反硝化是：异养微生物以有机碳源作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体，通过生物还原作用将硝酸盐还原为氮气的过程。异养反硝化菌菌种比较多且复杂，一般为厌氧菌，在处理过程中，因为缺少电子供体，需外加碳源，投加碳源有机物(甲醇、乙醇、醋酸、葡萄糖等)作为反硝化基质来保证反硝化进程的充分进行。因此，异养反硝化有如下缺点：外加碳源会带来较高的运行成本、且在进水水质波动情况下易造成碳源投放过量或者不足，存在残留有机基质的二次污染问题并影响出水水质。