[发明专利]基于硫自养反硝化的人工湿地缓释填料

说明书

本发明公开了一种基于硫自养反硝化的人工湿地缓释填料，由填料颗粒和硫代硫酸钠缓释颗粒组成，填料颗粒与硫代硫酸钠缓释颗粒的填充比为1:0.8～1.2；所述填料颗粒是由以下组分组成的：30%～50%的秸秆，10%～20%的氢氧化钙，20%～40%的硅酸盐水泥，10%～20%的活性炭。所述硫代硫酸钠缓释颗粒，是包裹有石蜡的水泥缓释颗粒，水泥缓释颗粒是由以下组分组成的：35%～45%的硫代硫酸钠，15%～25%的硬脂酸，35%～45%的硅酸盐水泥。本发明的人工湿地缓释填料，具有去除效率高、机械强度高、无需外加碳源、节约资源、环境友好等优点，在生物脱氮、污水处理等方面具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种基于硫自养反硝化的人工湿地缓释填料，属于水处理技术领域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，城市化进程的加快，生活及工业废水的排放量不断增加，导致水体中氮的含量超标，从而引起水体富营养化。水体富营养化会导致藻类过度生长，使水体的透明度和溶解氧降低，甚至还会释放出有毒物质破坏水生生态环境。同时硝酸盐还会转换成亚硝酸盐，亚硝酸盐会危害人体健康，甚至诱发癌症。因此，开发一套经济、高效，同时具有良好生态效益的脱氮处理工艺迫在眉睫。

目前常用的脱氮处理方法有物理法、生物法和化学法。物理脱氮法有气提脱氮法和离子交换法，但是这种方法不能从根本上解决问题。化学脱氮法有折点加氯法和磷酸铵镁沉淀法，但是成本高而且会生成大量的副产物，易造成二次污染。生物法则是利用微生物的反硝化作用将硝酸盐转化成氮气，这种方法理论上可以彻底去除硝酸盐，并且有去除效率高、运行成本低和生态效果良好的优点，因此生物脱氮法是当前最主流的脱氮方法。

生物脱氮法根据微生物所需电子供体的不同，可以分为自养反硝化和异养反硝化。我国废水普遍具有高氮低碳的特点，使用自养反硝化来处理废水，无需投加外来碳源，可以有效的降低处理成本，而且自养型细菌生长周期长、污泥产量低，可以减少污泥处理成本。其中使用硫源作为反硝化电子供体的硫自养反硝化脱氮法更为安全。

在生物脱氮中，由于传统的活性污泥法运行管理复杂、投资高、能量消耗大，因此工艺简单、缓冲容量大、运行费用低并且生态效益良好的人工湿地系统便得到了越来越广泛的应用。若是将人工湿地法与硫自养反硝化法结合起来，便可以兼顾两者的优点。可以作为硫源供体的物质有很多，其中硫代硫酸钠的去除效率最高，但是硫代硫酸钠易溶于水，因此制备一种可以实现硫代硫酸钠缓释、能够释放碱度物质用于平衡脱氮过程中产生的酸度、有多孔性以有利于微生物附着且同时具有一定机械强度的人工湿地填料成为当前研究热点。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种基于硫自养反硝化的人工湿地缓释填料。本发明的人工湿地缓释填料具有去除效率高、机械强度高、无需外加碳源、节约资源、环境友好等优点，在生物脱氮、污水处理等方面具有良好的应用前景。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于硫自养反硝化的人工湿地缓释填料，由填料颗粒和硫代硫酸钠缓释颗粒组成，填料颗粒与硫代硫酸钠缓释颗粒的填充比为1:0.8～1.2，按重量比计。

所述填料颗粒、硫代硫酸钠缓释颗粒的粒径均为4～8 mm，优选6mm。

所述填料颗粒是由以下组分组成的：30%～50%的秸秆，10%～20%的氢氧化钙，20%～40%的硅酸盐水泥，10%～20%的活性炭，按重量百分比计。

所述硫代硫酸钠缓释颗粒，是包裹有石蜡的水泥缓释颗粒，水泥缓释颗粒是由以下组分组成的：35%～45%的硫代硫酸钠，15%～25%的硬脂酸，35%～45%的硅酸盐水泥，按重量百分比计；石蜡占水泥缓释颗粒重量的15%～25%，包裹的石蜡层的厚度为0.8～1.2 mm。