一种微生态滤床处理污水的高效改性同步脱氮除磷滤料的制作方法

专利2025-08-06  17

本发明涉及生物填料,具体为一种微生态滤床处理污水的高效改性同步脱氮除磷滤料。


背景技术:

1、微生态滤床技术是由人工湿地技术发展而得的,来源于湿地生态工程学,是由基质、植物、微生物、曝气系统组成的。微生态滤床技术与人工湿地及其他污水处理技术相比具有工程建设投资、运行和维护费用低,处理污水效率高、操作简单、占地面积小和美化环境等优点,有着良好的经济、景观、生态三重效益。

2、滤料作为微生态滤床系统的重要组成成分之一,对去除废水中的污染物起着重要作用。常应用的滤料包括沸石、砾石、土壤等,这些滤料一方面能够为微生物的生长提供稳定的依附表面,另一方面可以为水生耐污植物提供载体和营养物质,还能通过沉淀、过滤、吸附等物理和化学作用去除污染物(以氮、磷等营养物质为主)。

3、然而当前微生态滤床滤料常随系统持续运行时间而逐渐饱和,从而吸附效果变差,并且当发生周边居民用水量大、冬季气温降低等情况时,微生态滤床净化效果也会随之下降。因此在滤床终端出水井常用添加剂水体净化方法包括物理、化学和生物等手段进行,其中物理法单独使用往往达不到预期效果,而化学法产生的副产物有可能造成二次污染,相比之下生物法具有低能耗、生态、安全、高效的特点,现有公开的生物填料中,多以沸石、矿石和水泥为原料,通过机器挤压成粒径2-10mm的颗粒填料,但填料本身仅有载体骨架,随负载微生物运行时间推移,微生物与载体之间协同作用变弱,就会导致水体净化效果欠佳。

4、因此,有必要提供一种新的微生态滤床处理污水的高效改性同步脱氮除磷滤料解决上述技术问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种微生态滤床处理污水的高效改性同步脱氮除磷滤料,以解决上述背景技术中提出的现有公开的生物填料中,多以沸石、矿石和水泥为原料,通过机器挤压成粒径2-10mm的颗粒填料,但填料本身仅有载体骨架,随负载微生物运行时间推移,微生物与载体之间协同作用变弱,就会导致水体净化效果欠佳的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种微生态滤床处理污水的高效改性同步脱氮除磷滤料,所述滤料通过煤炭提炼,所述滤料与其他原材料按一定质量配比熔炼混合制成,所述其他原材料包括铜、硫和灰份,所述铜含量≤0.03%,所述硫含量≤0.2%,所述灰份含量≤3%,通过所述煤炭提炼与其他原材料混合制成的滤料挥发性≤5.1%,通过所述煤炭提炼与其他原材料混合制成的滤料不溶于水,通过所述煤炭提炼与其他原材料混合制成的滤料水分含量≤9.40%,通过所述煤炭提炼与其他原材料混合制成的滤料电导率为778μs·cm,通过所述煤炭提炼与其他原材料混合制成的滤料平均粒径为16.882μm,d50=12.242μm,通过所述煤炭提炼与其他原材料混合制成的滤料可再生性≥55.42%。

3、通过上述技术方案,滤料不溶于水,因此该滤料投入至滤床系统终端出水井后,可在下沉中对污水中的氮磷物质进行进一步过滤、沉降、吸附等作用,将污水中污浊物充分吸附,滤料电导率高达778μs·cm,会使滤料呈酸性,而面对通常呈高ph值的碱性污水时,可以起到中和作用,滤料平均粒径d50为12.242μm,表明该滤料在微生态滤床床体内铺设时不须担心随系统时间运行,滤料在污水中分解导致水体在基质层中堵塞的问题,并且该滤料粒径相似,便于整齐集中铺设,可对污水中营养物质形成高效的净化效率,克服了传统填料对污水中氮、磷去除率低的问题,满足了污水处理中氮和磷的达标排放要求,充分利用煤炭化渣本身特有的理化性质,增加填料中碳部分的吸附活性,变废为宝,提高煤炭资源的综合利用效率,得到吸附性能强的脱氮除磷填料,在对本发明进行测试后,发现该微生态滤床床体滤料可以大幅度提高脱氮除磷效率,测试结果显示滤料对总磷24h吸附容量达到95.9mg/g,总磷吸附容量再生性46.31%;对铵24h吸附容量达到6.0mg/g,铵吸附容量再生性45.15%,避免随负载微生物运行时间推移,微生物与载体之间协同作用变弱,提高对水体的净化效果。

4、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

5、本发明滤料不溶于水,因此该滤料投入至滤床系统终端出水井后,可在下沉中对污水中的氮磷物质进行进一步过滤、沉降、吸附等作用,将污水中污浊物充分吸附,滤料电导率高达778μs·cm,会使滤料呈酸性,而面对通常呈高ph值的碱性污水时,可以起到中和作用,滤料平均粒径d50为12.242μm,表明该滤料在微生态滤床床体内铺设时不须担心随系统时间运行,滤料在污水中分解导致水体在基质层中堵塞的问题,并且该滤料粒径相似,便于整齐集中铺设,可对污水中营养物质形成高效的净化效率,克服了传统填料对污水中氮、磷去除率低的问题,满足了污水处理中氮和磷的达标排放要求,充分利用煤炭化渣本身特有的理化性质,增加填料中碳部分的吸附活性,变废为宝,提高煤炭资源的综合利用效率,得到吸附性能强的脱氮除磷填料,在对本发明进行测试后,发现该微生态滤床床体滤料可以大幅度提高脱氮除磷效率,测试结果显示滤料对总磷24h吸附容量达到95.9mg/g,总磷吸附容量再生性46.31%;对铵24h吸附容量达到6.0mg/g,铵吸附容量再生性45.15%,避免随负载微生物运行时间推移,微生物与载体之间协同作用变弱,提高对水体的净化效果。



技术特征:

1.一种微生态滤床处理污水的高效改性同步脱氮除磷滤料,其特征在于:所述滤料通过煤炭提炼,所述滤料与其他原材料按一定质量配比熔炼混合制成,所述其他原材料包括铜、硫和灰份,所述铜含量≤0.03%,所述硫含量≤0.2%,所述灰份含量≤3%,通过所述煤炭提炼与其他原材料混合制成的滤料挥发性≤5.1%,通过所述煤炭提炼与其他原材料混合制成的滤料不溶于水,通过所述煤炭提炼与其他原材料混合制成的滤料水分含量≤9.40%,通过所述煤炭提炼与其他原材料混合制成的滤料电导率为778μs·cm,通过所述煤炭提炼与其他原材料混合制成的滤料平均粒径为16.882μm,d50=12.242μm,通过所述煤炭提炼与其他原材料混合制成的滤料可再生性≥55.42%。


技术总结
本发明公开了一种微生态滤床处理污水的高效改性同步脱氮除磷滤料,涉及生物填料技术领域,为解决现有公开的生物填料中,多以沸石、矿石和水泥为原料,通过机器挤压成粒径2‑10mm的颗粒填料,但填料本身仅有载体骨架,随负载微生物运行时间推移,微生物与载体之间协同作用变弱,就会导致水体净化效果欠佳的问题。所述滤料通过煤炭提炼,所述滤料与其他原材料按一定质量配比熔炼混合制成,所述其他原材料包括铜、硫和灰份,所述铜含量≤0.03%,所述硫含量≤0.2%,所述灰份含量≤3%,通过所述煤炭提炼与其他原材料混合制成的滤料具有以下特征:挥发性≤5.1%;不溶于水;水分含量≤9.40%;电导率为778μs·cm;平均粒径为16.882μm,D50=12.242μm。

技术研发人员:梁俊琪,胡建龙,苗玉静
受保护的技术使用者:维态思(上海)环保科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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