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CN115724525A - 一种同步脱氮除磷缓释填料及其制备方法 - Google Patents

一种同步脱氮除磷缓释填料及其制备方法 Download PDF

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CN115724525A
CN115724525A CN202211488222.3A CN202211488222A CN115724525A CN 115724525 A CN115724525 A CN 115724525A CN 202211488222 A CN202211488222 A CN 202211488222A CN 115724525 A CN115724525 A CN 115724525A
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CN
China
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slow
release
filler
phosphorus removal
paraffin
Prior art date
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Application number
CN202211488222.3A
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English (en)
Inventor
全向春
陈亮
陈希瑾
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Beijing Normal University
Original Assignee
Beijing Normal University
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Publication date
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Abstract

本发明属于水污染控制技术领域,尤其涉及一种同步脱氮除磷缓释填料及其制备方法。所述缓释填料用于水质净化过程中,既可以作为微生物附着生长的载体,又可以为微生物反硝化脱氮提供多种电子供体;与此同时,水处理过程中,还具有显著的控制性释放金属除磷剂等除磷活性组分,实现强化除磷的功能;并且,利用其进行水质净化时,不会向水中引入有害成分,显著降低了二次污染的可能。

Description

一种同步脱氮除磷缓释填料及其制备方法
技术领域
本发明属于水污染控制技术领域,具体涉及一种同步脱氮除磷缓释填料及其制备方法。
背景技术
水体氮磷超标会导致富营养化等问题,脱氮除磷成为废水处理及环境污染治理面临的重要任务之一。传统生物脱氮技术虽然应用广泛,但在反硝化过程需要一定的有机碳源。对于低碳氮比(COD/TN即C:N<5:1)水体,由于碳源受限,反硝化所需的电子供体不足,无法完成彻底的反硝化,传统生物处理技术往往难以达到理想的脱氮效果。为解决碳源不足问题,通常需要外加有机碳源或提供无机电子供体。外加碳源的异养反硝化脱氮过程会产生碱度,且污泥量较大,后续处理难度增大;而且碳源添加量不易控制,可能造成碳源不足或者过量。当前使用较多的无机电子供体包括低价态硫化合物、单质铁及亚铁、氢气等。其中单质硫由于无毒且易于运输、脱氮效率较高等特点,成为一种较常使用的无机电子供体,硫自养反硝化会产生大量H+,降低反应体系的pH,导致微生物活性降低,并且产生大量SO4 2-
在除磷方面,虽然生物方法能够去除一部分磷,但由于受到污泥龄的限制,除磷效率的提升受到限制。为了达到深度除磷,往往需要在生物处理后进行化学除磷。除磷药剂通常采用计量设备进行持续投加。这不仅增加了工艺装备、操作的复杂程度,也增加了成本。通过投加缓释除磷药剂的方法,则可以减少药剂投加的频次。为此,国内外一些研究机构开始研发缓释除磷药剂。
例如,中国专利CN 107082479 A在铁系絮凝剂外包裹具有缓释功能的有机层,所述有机层由羧甲基壳聚糖与聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚氧化乙烯或聚丙烯酰胺等可溶性高分子材料混合而成,当将具有缓释功能的铁系除磷絮凝剂投入水中时,包裹在铁系除磷絮凝剂外的有机层也会随反应的进行逐渐溶解,从而使铁系絮凝剂通过有机层孔隙释放,直至有机层完全溶解。但是,①有机层的有机组分即高分子组分溶解在水中,也会增加水中悬浮物、沉淀物和其他有机组分,造成二次污染。②针对水中磷负荷变化,控制缓释除磷剂释放速率和水中磷负荷平衡比较难,有可能导致除磷剂的浪费和出水除磷效果不达标。③与此同时,其制备的铁系絮凝剂只能实现除磷作用,无法同时发挥脱氮的效果。
中国专利CN 111977764 A公开了一种水处理用复合除磷剂,该除磷剂由50-80份除磷混凝剂、5-15份羟丙基甲基纤维素醚、3-6份钼酸铵包覆硫酸铝钾、40-50份制片剂组成。所述除磷剂利用羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)形成最外层的凝胶层,反应过程中羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)凝胶层逐渐的溶解。①其羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)凝胶层组分溶解在水中,也会增加水中悬浮物、沉淀物和其他有机组分,造成二次污染。②其得到的复合除磷剂也仅能适用于磷的去除,无法实现脱氮效果。
生物膜技术是利用微生物附着生长在载体上而发展起来高效生物处理技术。通常生物膜载体采用惰性的有机或无机载体。针对污水深度脱氮除磷的难题,是否可以采用具有活性组分的生物膜载体,为微生物提高附着生长的空间,同时为微生物提供电子,强化低C/N比下的脱氮过程,还可以通过除磷活性组分的缓释强化磷的去除。
基于上述现有技术中存在的问题和不足之处,亟待提供一种①具有良好缓释效果;②能够作为微生物附着生长载体;③并且能同步实现脱氮、除磷的缓释填料;④处理过程中,不会出现外层材料分解造成二次污染。
发明内容
为了克服上述技术问题,本发明提供一种同步脱氮除磷缓释填料及其制备方法,用于水质净化,所述缓释填料既可以作为微生物附着生长的载体,还可以为微生物反硝化脱氮提供多种电子供体;与此同时,还具有控制性释放除磷活性组分强化除磷的功能;利用其进行水质净化不会向水中引入大量的有机组分及无机组分,造成二次污染。
本发明提供一种同步脱氮除磷缓释填料,所述填料由外层渗透层包裹内核缓释层构成;
所述的内核缓释层由10-40份的除磷活性组分、20-50份的石蜡、20-50份的硫粉组成;
在一些优选的实施方案中,三者质量比为,除磷活性组分:石蜡:硫粉=2:3:3;
所述的外层渗透层由20-50份硫粉、20-50份的石蜡、15-35份无机分散剂组成;
在一些优选的实施方案中,三者质量比为,硫粉:石蜡:无机分散剂=4:2.5:2;
所述缓释填料选择石蜡和硫作为载体,通过双层结构中的外层渗透层将除磷活性组分包裹在内核缓释层;利用载体控制性释放除磷活性组分的效能,达到持续除磷的目标。
与此同时,硫粉作为无机电子供体,并配合利用石蜡作为缓释碳源,为微生物提供反硝化反应的电子供体,进而强化脱氮,实现硫自养反硝化脱氮和异养反硝化脱氮反应的协同进行。
此外,缓释填料的外层渗透层添加了无机分散剂,既可以调控除磷组分释放速率,又有利于填料表面微生物的附着生长。
所述的除磷活性组分选自铁盐、镁盐、铝盐中的一种或者多种组合;
所述填料的制备过程包括以下步骤:
1)按照内核缓释层的原料配比称取各组分原料,混合均匀,加热搅拌使除磷活性组分均匀分散在石蜡的熔融液中,倒入模具中冷却凝固得到内核;
2)按照外层渗透层的原料配比称取各组分原料,混合均匀,加热搅拌使无机分散剂均匀分散在石蜡的熔融液中,得到均匀的熔融液;
3)将步骤1)得到的内核浸渍于步骤2)熔融液中,然后取出冷凝;重复步骤3)的浸渍冷凝过程,控制外层渗透层的厚度,得到具有强化脱氮及除磷性能的缓释填料。
在一些优选的实施方案中,所述填料的内核缓释层为直径2-3cm的球,外层渗透层的厚度为0.1-0.5cm。外层渗透层的厚度对除磷活性组分的释放速率具有显著的影响,超过0.5cm会导致释放速率过慢,极大程度阻碍除磷活性组分的释放,导致除磷效率显著降低;低于0.1cm导致释放速率过快,无法实现缓释效果。
在一些优选的实施方案中,所述除磷活性组分选自铁、镁或铝的硫酸盐、氯化物、碳酸盐中的一种或者多种。
在一些优选的实施方案中,所述无机分散剂选自活性炭、细砂中的一种或几种;无机分散剂的粒度为100-200目。
在一些优选的实施方案中,所述石蜡为切片石蜡。
在一些优选的实施方案中,所述步骤1)中加热温度为70~90℃,搅拌时间为20-30min。
在一些优选的实施方案中,所述步骤2)中加热温度为65~80℃,搅拌时间为20-30min。
另外,本发明还提供一种所述的缓释填料在水处理过程中的应用,所述缓释填料在水处理过程中,直接用于水体中进行脱氮和/或除磷;
在一些优选的实施方案中,所述水体中COD与TN总质量之比COD:N<5:1。
其中,总氮去除率达72~81%,总磷去除率达88~100%。
本发明的有益效果:
本发明提供了一种具有强化同步脱氮除磷功能的缓释填料及其制备方法。该缓释填料利用了石蜡和硫作为载体原料,为微生物提供多种电子供体强化脱氮;通过双层结构设计和除磷活性组分的包覆,使载体具有控制性释放除磷活性组分效能,达到持续除磷的目标。
(1)除磷活性组分缓释时效长,缓释效果显著,能高达200天。
以不溶性石蜡和硫作为除磷活性组分的包覆载体,采用外层渗透层包裹内核缓释层的双层结构,利用无机分散剂调控渗透性,结合微生物降解石蜡和硫过程共同调控除磷活性组分释放速率,有效控制除磷活性组分缓释速率,载体缓释活性组分时效长,可以达到15-200天。
(2)缓释填料的原料能参与水处理反应,不会引入大量的有机组分及无机组分,造成二次污染。
填料的主要原料石蜡和硫环境友好、无毒无害,其中石蜡作为缓释碳源,可以为生物反硝化提供碳源和电子,还可以被生物降解矿化,硫作为无机电子供体,可以被硫自养菌利用进行反硝化,石蜡和硫的生物降解过程无有毒有害副产物产生,与高分子有机材料作为包覆载体相比,本方法绿色环保,无二次环境污染。
(3)本发明的缓释填料具有复合功能,它既作为微生物附着生长的载体,又具有强化脱氮(总氮去除率高达81%)除磷(总磷去除率高达100%)功能,载体制备方法简单,应用灵活,可拓展性强。
载体功能:
外层渗透层结构中添加渗透性以及生物亲和性较好的无机分散剂,能够加快反应初期填料表面微生物的附着生长。
脱氮除磷功能:
①脱氮:硫粉作为无机电子供体,并配合利用石蜡作为缓释碳源,为微生物提供多种反硝化反应的电子供体,进而强化脱氮,实现硫自养反硝化脱氮和异养反硝化脱氮反应的协同进行,不需要额外投加电子供体。其中,
硫自养反硝化反应
50NO3 -+55S+20CO2+38H2O+4NH4 +→25N2+55SO4 2-+64H++4C5H7O2N
石蜡介导的异养反硝化反应
C25H52+30NO3 -→25CO2+15N2+10H2O+30OH-
②除磷:本发明利用双层结构及内核缓释层负载的高效除磷活性组分,利用内外层的缓慢溶解,有效控制除磷活性组分的释放速度,实现缓释效果,达到持续除磷效果;同时利用外层渗透层材料的作用,通过吸附、离子交换、络合等作用,在无需投加除磷活性组分基础上进一步除磷,达到强化除磷的目的。
(4)本发明的缓释填料同步实现脱氮除磷功能,显著降低了水体中硫酸根离子和污泥的生成量,保证了水体酸碱度平衡,进一步降低了二次污染的可能。
硫自养反硝化脱氮和石蜡介导的异养反硝化脱氮反应协同脱氮,缓解了硫自养反硝化反应导致的硫酸根产生量过高的问题,有效平衡了出水酸碱度,无需水体的后处理过程;与单独石蜡介导的异养反硝化脱氮技术相比,也减少了剩余污泥的产生。
附图说明:
图1是实施例1与对比例1中制备的填料除磷活性组分的释放速率图。
图2是实施例1中制备的填料连续运行除磷效果图。
图3是实施例1中制备的填料连续运行脱氮效果图。
具体实施方式:
下面结合具体实施例和图1~3对本发明做进一步说明,但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或成分比例上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
实施例1
1)按照内核缓释层的原料质量配比硫粉:氯化铁:石蜡=30:20:30,称取各组分原料,混合均匀,加热到75℃,使石蜡熔融,搅拌25min,使除磷活性组分氯化铁均匀分散在熔融液中,然后将熔融液倒入模具中,所选球形模具直径为2.5cm,冷却凝固得到内核。
2)按照外层渗透层的原料质量比硫粉:石蜡:活性炭=40:25:20称取各组分原料,混合均匀,加热到70℃,使石蜡熔融,搅拌23min,将无机分散剂均匀分散在熔融液中,得到均匀的熔融液。
3)将步骤1)得到的内核浸渍于步骤2)熔融液中,然后取出冷凝;重复步骤3)的浸渍冷凝过程,控制外层渗透层的厚度为0.2cm,得到具有强化脱氮及除磷性能的缓释填料。
其中,上述原料中所取硫粉的粒度为100目,所取活性炭的粒度为100目。
将上述制备的缓释填料用于探究除磷活性组分释放速率实验,其累积释放速量见图1所示,20天累积释放率为10%左右,双层缓释填料除磷组分释放周期能达到200天。
将上述制备的缓释填料装入内径6cm,高度100cm的反应器,接种微生物探究连续流同步脱氮除磷效果,附图2为制备的填料连续运行除磷效果图,磷酸盐去除率在95%以上。配制的进水硝酸盐氮浓度为20mg/L,氨氮5mg/L,磷浓度2mg/L,COD 40mg/L,水力停留时间4h,附图3为在反应器中连续流运行时去除污染物效果图,总氮去除率达到81%,总磷去除率达到100%。
反应器出水SO4 2-浓度为70-90mg/L,pH为7.1-7.5,维持出水近中性,出水COD为10-20mg/L,不会造成二次有机物污染。
实施例2
1)按照内核缓释层的原料质量配比硫粉:氯化镁:石蜡=20:35:20,称取各组分原料,混合均匀,加热到80℃,使石蜡熔融,搅拌25min,使除磷活性组分氯化铁均匀分散在熔融液中,然后将熔融液倒入模具中,所选球形模具直径为2cm,冷却凝固得到内核。
2)按照外层渗透层的原料质量比硫粉:石蜡:活性炭=35:20:25称取各组分原料,混合均匀,加热到70℃,使石蜡熔融,搅拌23min,将无机分散剂均匀分散在熔融液中,得到均匀的熔融液。
3)将步骤1)得到的内核浸渍于步骤2)熔融液中,然后取出冷凝;重复步骤3)的浸渍冷凝过程,控制外层渗透层的厚度为0.3cm,得到具有强化脱氮及除磷性能的缓释填料。
其中,上述原料中所取硫粉的粒度为100目,所取活性炭的粒度为200目。
将上述制备的缓释填料用于探究除磷活性组分的释放速率实验,双层缓释填料除磷活性组分释放周期能达到180天。
将上述制备的缓释填料装入内径6cm,高度100cm的反应器,接种微生物探究连续流同步脱氮除磷效果。配制的进水硝酸盐氮浓度为20mg/L,氨氮5mg/L,磷浓度3mg/L,COD40mg/L,水力停留时间4h,总氮去除率达到72%,总磷去除率达到88%。
反应器出水SO4 2-浓度为72-93mg/L,pH为7.0-7.5,维持出水近中性,出水COD为11-22mg/L,不会造成二次有机物污染。
实施例3
1)按照内核缓释层的原料质量配比硫粉:碳酸铁:石蜡=35:10:40,称取各组分原料,混合均匀,加热到85℃,使石蜡熔融,搅拌30min,使除磷活性组分氯化铁均匀分散在熔融液中,然后将熔融液倒入模具中,所选球形模具直径为3cm,冷却凝固得到内核。
2)按照外层渗透层的原料质量比硫粉:石蜡:细砂=20:40:35称取各组分原料,混合均匀,加热到80℃,使石蜡熔融,搅拌20min,将无机分散剂均匀分散在熔融液中,得到均匀的熔融液。
3)将步骤1)得到的内核浸渍于步骤2)熔融液中,然后取出冷凝;重复步骤3)的浸渍冷凝过程,控制外层渗透层的厚度为0.5cm,得到具有强化脱氮及除磷性能的缓释填料。
其中,上述原料中所取硫粉的粒度为200目,所取活性炭的粒度为100目。
将上述制备的缓释填料用于探究除磷活性组分释放速率实验,双层缓释填料除磷活性组分释放周期能达到190天。
将上述制备的缓释填料装入内径6cm,高度100cm的反应器,接种微生物探究连续流同步脱氮除磷效果。配制的进水硝酸盐氮浓度为30mg/L,氨氮5mg/L,磷浓度2mg/L,COD60mg/L,水力停留时间4h,总氮去除率达到77%,总磷去除率达到94%。
反应器出水SO4 2-浓度为68-91mg/L,pH为6.9-7.6维持出水近中性,出水COD为13-24mg/L,不会造成二次有机物污染。
实施例4
1)按照内核缓释层的原料质量配比硫粉:硫酸铝:石蜡=50:40:50,称取各组分原料,混合均匀,加热到70℃,使石蜡熔融,搅拌26min,使除磷活性组分氯化铁均匀分散在熔融液中,然后将熔融液倒入模具中,所选球形模具直径为2.6cm,冷却凝固得到内核。
2)按照外层渗透层的原料质量比硫粉:石蜡:细砂=50:50:15称取各组分原料,混合均匀,加热到65℃,使石蜡熔融,搅拌20min,将无机分散剂均匀分散在熔融液中,得到均匀的熔融液。
3)将步骤1)得到的内核浸渍于步骤2)熔融液中,然后取出冷凝;重复步骤3)的浸渍冷凝过程,控制外层渗透层的厚度为0.4cm,得到具有强化脱氮及除磷性能的缓释填料。
其中,上述原料中所取硫粉的粒度为100目,所取活性炭的粒度为100目。
将上述制备的缓释填料用于探究除磷活性组分释放速率实验,双层缓释填料除磷活性组分释放周期能达到170天。
将上述制备的缓释填料装入内径6cm,高度100cm的反应器,接种微生物探究连续流同步脱氮除磷效果。配制的进水硝酸盐氮浓度为20mg/L,氨氮10mg/L,磷浓度4mg/L,COD50mg/L,水力停留时间4h,总氮去除率达到76%,总磷去除率达到91%。
反应器出水SO4 2-浓度为75-87mg/L,pH为7.2-7.7维持出水近中性,出水COD为15-26mg/L,不会造成二次有机物污染。
对比例1
采用与实施例1相同的内核缓释层原料和制备工艺,制备得到单层缓释填料。具体方法如下:
按照质量比,硫粉:氯化铝:石蜡=30:20:30称取原料,混合均匀,加热到75℃,搅拌25min,倒入球形模具中,所选球形模具直径为2.5cm,冷却凝固得到单层缓释填料。
所取硫粉的粒度为100目,所取活性炭的粒度为100目。
将上述制备的缓释填料用于探究除磷活性组分释放速率实验,其累积释放速量见图1所示,仅15天的累积释放率就高达85%左右,基本释放完全,缓释效果差。
由上述对比以及表1和图1可知,对比例1(单层结构)和实施例1(双层结构)的缓释填料相比,二者的除磷活性组分释放完全所需要的时间中,对比例1(单层结构)耗时仅15天左右,而实施例1中20天累积释放率为10%左右,双层缓释填料除磷活性组分的完全释放周期为200天,实施例1(双层结构)较对比例1(单层结构)缓释效果提高了185天以上,缓释效果提升显著。
表1实施例1和对比例1中除磷活性组分的释放速率
Figure BDA0003963629400000091
Figure BDA0003963629400000101
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于,省略硫粉的添加。
具体步骤如下:
1)按照内核缓释层的原料质量配比,氯化铁:石蜡=20:30,称取各组分原料,混合均匀,加热到75℃,使石蜡熔融,搅拌25min,使除磷活性组分氯化铁均匀分散在熔融液中,然后将熔融液倒入模具中,所选球形模具直径为2.5cm,冷却凝固得到内核。
2)按照外层渗透层的原料质量比,石蜡:活性炭=25:20称取各组分原料,混合均匀,加热到70℃,使石蜡熔融,搅拌23min,将无机分散剂均匀分散在熔融液中,得到均匀的熔融液。
3)将步骤1)得到的内核浸渍于步骤2)熔融液中,然后取出冷凝;重复步骤3)的浸渍冷凝过程,控制外层渗透层的厚度为0.2cm,得到具有强化脱氮及除磷性能的缓释填料。
其中,上述原料中所取硫粉的粒度为100目,所取活性炭的粒度为100目。
将上述制备的缓释填料用于探究除磷活性组分释放速率实验,双层缓释填料除磷活性组分释放周期能达到180天。
将上述制备的缓释填料装入内径6cm,高度100cm的反应器,接种微生物探究连续流同步脱氮除磷效果。配制的进水硝酸盐氮浓度为20mg/L,氨氮5mg/L,磷浓度3mg/L,COD40mg/L,水力停留时间4h,总氮去除率为44%,总磷去除率为72%。
水处理完成后,反应器出水SO4 2-浓度为20-30mg/L(配水时的本底值),pH为8.1-8.6。出水水质碱性提高幅度显著增加,无法实现近中性的排放标准。
实施例1 对比例2
缓释填料的区别 添加硫粉 省略硫粉
总氮去除率/% 81 44
总磷去除率/% 100 72
出水pH 7.1-7.5 8.1-8.6
结合实施例1(添加硫粉)和对比例2(省略硫粉)的对比,可以看出硫粉的加入能作为无机电子供体发生硫自养反硝化,显著提高总氮去除率。实施例1(添加硫粉)较对比例2(省略硫粉)相比,总氮去除率提高40%;提高效果显著。与此同时,实施例1(添加硫粉)能完全去除水体中的磷元素,总磷去除率达到100%,对比例2(省略硫粉)中无法实现水体中的磷元素的完全去除,并且相较于实施例1(添加硫粉),对比例2(省略硫粉)总磷去除率降低了39%,降低效果显著。
并且,由于硫自养反硝化反应的发生,进而产生H+,平衡异养反硝化产生的碱度,维持出水pH近中性,减少后续处理的操作。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在于,省略石蜡的添加,由于硫的熔点为112.8℃,因此制备过程中熔融温度提升至115℃。
具体步骤如下:
1)按照内核缓释层的原料质量配比,硫粉:氯化铁=30:20,称取各组分原料,混合均匀,加热到115℃,使硫粉熔融,搅拌25min,使除磷活性组分氯化铁均匀分散在熔融液中,然后将熔融液倒入模具中,所选球形模具直径为2.5cm,冷却凝固得到内核。
2)按照外层渗透层的原料质量比,硫粉:活性炭=40:20称取各组分原料,混合均匀,加热到115℃,使硫粉熔融,搅拌23min,将无机分散剂均匀分散在熔融液中,得到均匀的熔融液。
3)将步骤1)得到的内核浸渍于步骤2)熔融液中,然后取出冷凝;重复步骤3)的浸渍冷凝过程,控制外层渗透层的厚度为0.2cm,得到具有强化脱氮及除磷性能的缓释填料。
其中,上述原料中所取硫粉的粒度为100目,所取活性炭的粒度为100目。
将上述制备的缓释填料用于探究除磷活性组分释放速率实验,双层缓释填料除磷活性组分释放周期能达到170天。
将上述制备的缓释填料装入内径6cm,高度100cm的反应器,接种微生物探究连续流同步脱氮除磷效果。配制的进水硝酸盐氮浓度为20mg/L,氨氮5mg/L,磷浓度3mg/L,COD40mg/L,水力停留时间4h,总氮去除率为40%,总磷去除率为77%。
水处理完成后,反应器出水SO4 2-浓度为150-200mg/L,pH为5.7-6.1。出水pH酸性显著增强,无法实现近中性的排放标准,还需要进行后处理过程,进一步增加了处理难度和成本。
实施例1 对比例3
缓释填料的区别 添加石蜡 省略石蜡
总氮去除率/% 81 40
总磷去除率/% 100 77
出水SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>浓度/mg/L 70-90 150-200
出水pH 7.1-7.5 5.7-6.1
结合实施例1(添加石蜡)和对比例3(省略石蜡)的对比,可以看出对比例3(省略石蜡)单独利用硫作为反硝化电子供体产生的硫酸根较实施例1(添加石蜡)显著增加(增加了60-130mg/L),且出水呈酸性,增加后续处理难度。

Claims (8)

1.一种同步脱氮除磷缓释填料,其特征在于,所述填料由外层渗透层包裹内核缓释层构成;
所述的内核缓释层由10-40份的除磷活性组分、20-50份的石蜡、20-50份的硫粉组成;
所述的外层渗透层由20-50份硫粉、20-50份的石蜡、15-35份无机分散剂组成;
所述的除磷活性组分选自铁盐、镁盐、铝盐中的一种或者多种组合;
所述填料的制备过程包括以下步骤:
1)按照内核缓释层的原料配比称取各组分原料,混合均匀,加热搅拌使除磷活性组分均匀分散在石蜡的熔融液中,倒入模具中冷却凝固得到内核;
2)按照外层渗透层的原料配比称取各组分原料,混合均匀,加热搅拌使无机分散剂均匀分散在石蜡的熔融液中,得到均匀的熔融液;
3)将步骤1)得到的内核浸渍于步骤2)熔融液中,然后取出冷凝;重复步骤3)的浸渍冷凝过程,控制外层渗透层的厚度,得到具有强化脱氮及除磷性能的缓释填料。
2.根据权利要求1所述的一种同步脱氮除磷缓释填料,其特征在于,所述填料的内核缓释层为直径2-3cm的球,外层渗透层的厚度为0.1-0.5cm。
3.根据权利要求1所述的一种同步脱氮除磷缓释填料,其特征在于,所述除磷活性组分选自铁、镁或铝的硫酸盐、氯化物、碳酸盐中的一种或者多种。
4.根据权利要求1所述的一种同步脱氮除磷缓释填料,其特征在于,所述无机分散剂选自活性炭、细砂中的一种或几种;无机分散剂的粒度为100-200目。
5.根据权利要求1所述的一种同步脱氮除磷缓释填料,其特征在于,所述石蜡为切片石蜡。
6.根据权利要求1所述的一种同步脱氮除磷缓释填料,其特征在于,所述步骤1)中加热温度为70~90℃,搅拌时间为20-30min。
7.根据权利要求1所述的一种同步脱氮除磷缓释填料,其特征在于,所述步骤2)中加热温度为65~80℃,搅拌时间为20-30min。
8.一种权利要求1-7中任一项所述的缓释填料在水处理过程中的应用,其特征在于,所述缓释填料在水处理过程中,直接用于低碳氮比水体中进行脱氮和/或除磷。
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