[发明专利]一种功能载体及其在污水处理中的应用

说明书

本申请示出了一种新型功能载体及其在污水处理中的应用，新型功能载体为包括：膨胀珍珠岩颗粒、硫铁矿粉和有机营养源粉末的组合物，其中，硫铁矿粉和有机营养源粉末通过负压抽真空的方式负载于膨胀珍珠岩的表面和孔隙结构内，硫铁矿粉及有机营养源可诱导脱氮除磷专性微生物在载体表面富集，强化系统的脱氮除磷效果。在污水处理中，新型功能载体在不同的水力条件下颗粒度达到稳态平衡，与微生物结合形成粒径分布集中的污泥颗粒，通过在生化池与二沉池之间设置低速离心装置，将污泥颗粒截留在生化池内，提升生化池的污泥浓度，同时降低二沉池的实际运行负荷。此外，污泥颗粒的形成提高了水力旋流器的分离回收效率，减少功能载体的补充频率和补充量。

技术领域

本申请涉及污水处理用生物载体应用技术领域，具体涉及一种新型功能载体及其在污水处理中的应用。

背景技术

现有应用于污水生物处理方法包括：活性污泥法和微生物附着生长法；活性污泥法能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他物质，同时能够脱氮除磷，能够使处理污水的微生物在生物反应器中处于悬浮状态；所述微生物附着生长法能够使微生物附着于某种形式的载体表面固定化生长。

为强化城镇污水处理效率，目前根据活性污泥法和微生物附着生长法已开始构建复合生物反应器，复合生物反应器中包括悬浮生长的微生物和粉末载体，以使复合生物反应器中形成“双泥”(即活性污泥和含粉末载体的污泥)共生的微生物系统，以增加生物处理单元的微生物生长量，提高污水处理过程中的脱氮除磷效率。现有的粉末载体通常为活性炭、沸石、硅藻土等。为了缩短载体的挂膜周期，提升系统的脱氮除磷性能，通过负载的方式将超细功能粉末负载在载体表面上。

如公开号为CN 110627226 A公开的一种无机复合粉末载体及其在城镇污水处理强化生物脱氮中的应用中使用的复合粉末载体，利用膨胀珍珠岩颗粒较大的表面能并采用湿式滤过性搅拌的方式，将纳米级无机替代碳源紧密吸附在硅藻土、凹凸棒土、珍珠岩或沸石膨胀珍珠岩颗粒上。

该种膨胀珍珠岩颗粒制备简易且负载效果较好，但仍有以下缺陷：首先，载体与替代碳源之间粒径差较小，载体当量粒径为10微米级，而所述替代碳源粉体当量粒径为纳米级，导致替代碳源粉体的吸附效果不够紧密，后期使用时易脱附；其次，采用湿性过滤搅拌的方式，替代碳源粉体于载体之上分布不均，负载量不可控，而且单位质量膨胀珍珠岩颗粒负载量少，对于后续微生物附着生长不利以及微生物菌落(包括反硝化菌、聚磷菌等)的形成不利；最后，在载体污水处理应用的方面，10微米级的复合粉末载体与污泥结合紧密，分离回收难度较大。

发明内容

本申请提供一种新型功能载体及其在污水处理中的应用，能够解决相关技术中载体粒径不可控、载体与絮体污泥结合后分离回收难度大、回收循环利用能耗高、二沉池处理效率无法与生化池匹配等问题，能够通过在生化池与二沉池之间设置低速离心装置，将污泥颗粒截留在生化池内，提升生化池的污泥浓度，同时降低二沉池的实际运行负荷，可实现生化池与二沉池处理水量的双提升。提高了水力旋流器的分离回收效率，减少功能载体的补充频率和补充量。

第一方面，本申请示出一种新型功能载体，所述新型功能载体为包括：膨胀珍珠岩颗粒、硫铁矿粉和有机营养源粉末的组合物，三者通过负压抽真空的方式复合而成，所述新型功能载体的粒径在500微米至4000微米之间，其中，所述硫矿铁粉的粒径小于10微米，所述有机营养源粉末的粒径小于10微米。

在一些实施例中，所述膨胀珍珠岩的质量占比在55％-99％范围内；当所述膨胀珍珠岩的质量占比为55％时，所述硫矿铁粉的质量占比为40％，所述有机营养源粉末的质量占比为5％；当所述膨胀珍珠岩的质量占比为99％时，所述硫矿铁粉的质量占比为0.5％，所述有机营养源粉末的质量占比为0.5％。

在一些实施例中，所述有机营养源粉末至少包括：淀粉、聚乳酸以及聚羟基脂肪酸酯类聚合物的任意一种。