[发明专利]一种硫基硅藻土粉体材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种硫基硅藻土粉体材料的应用，其特征在于，所述硫基硅藻土粉体材料的制备方法主要包括以下操作步骤：

步骤(1)：取0～1g的单质硫，置于100～500mL的磨口锥形瓶中，并加入10～200mL无水乙醇；

步骤(2)：将步骤(1)中的磨口锥形瓶放置于细胞超声破碎仪中处理15～150min，使较大的单质硫颗粒破碎成均匀的细小颗粒；

步骤(3)：将步骤(2)中的分散液，在磁力搅拌的情况下水浴加热2～24h，水浴加热温度为35～70℃使单质硫颗粒完全溶解，溶液呈现出淡黄色；

步骤(4)：在磁力搅拌的情况下向步骤(3)中的溶液中逐步加入0～50g的硅藻土，并持续搅拌6～24h；

步骤(5)：在磁力搅拌的情况下，将步骤(4)中的磨口锥形瓶连接外部冷凝回收装置；

步骤(6)：在磁力搅拌的情况下，将步骤(5)中的水浴锅加热温度升温至65～95℃，同时打开冷却循环水；

步骤(7)：向步骤(6)中磨口锥形瓶中分0～5次，依次加入5～20mL蒸馏水；

步骤(8)：将步骤(7)中的浆液缓慢注入相应的模具中，并放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥；

步骤(9)：将步骤(8)中的样品冷冻干燥后清洗数次，获得硫基硅藻土；

所述硫基硅藻土的应用包括以下步骤：

1)污水处理工艺采用AAO的工艺，主要包括厌氧段、缺氧段、好氧段、二沉池、污泥回流单元“含外回流和内回流”以及硫基硅藻土投加单元；

2)除了与传统的AAO工艺运行方式相同外，本工艺在缺氧池前端增加了硫基硅藻土的投加单元，以及在二沉池后端设置硫基硅藻土的回收单元；

3)缺氧段硫基硅藻土的投加量为MLSS的0％～5％，二沉池硫基硅藻土的回收率为60％～95％；

4)投加硫基硅藻土驯化稳定后，MLSS浓度为5000～10000mg/L，同时检测到大量厌氧氨氧化菌和硫自养反硝化菌的存在，提高了脱氮效率；

5)投加硫基硅藻土后，污水处理量提升至1～3倍，出水水质得到有效增强，出水化学需氧量(COD)为5～50mg/L，总氮(TN)为5～15mg/L，总磷(TP)为0.1～0.5mg/L。

2.根据权利要求1所述的一种硫基硅藻土粉体材料的应用，其特征在于，所述硫基硅藻土粉体材料的制备方法中所述单质硫的负载率可控，易调节；所述单质硫紧密镶嵌在硅藻土颗粒空隙结构中，且硫基硅藻土材料较为稳定。

3.根据权利要求1所述的一种硫基硅藻土粉体材料的应用，其特征在于，所述硫基硅藻土粉体材料的制备方法中使用所述无水乙醇加速单质硫的溶解与吸附，提高所述单质硫负载率。

4.根据权利要求1所述的一种硫基硅藻土粉体材料的应用，其特征在于，所述硫基硅藻土粉体材料的制备方法中所述单质硫的负载加速了硅藻土在污水中的沉降效果。

5.根据权利要求1所述的一种硫基硅藻土粉体材料的应用，其特征在于，所述硫基硅藻土较大的孔隙结构为微生物的附着生长提供了有效的生长位点，所述硫基硅藻土有效提高了活性污泥法中的污泥浓度；所述硫基硅藻土在污水处理工艺中的投加量较少，每日投加量仅为2～15ppm。

6.根据权利要求5所述的一种硫基硅藻土粉体材料的应用，其特征在于，所述硫基硅藻土强化了污水的脱氮除磷效果。

7.根据权利要求6所述的一种硫基硅藻土粉体材料的应用，其特征在于，所述硫基硅藻土强化了硫自养反硝化菌和厌氧氨氧化菌的性能。