本發(fā)明涉及污水處理，具體的，涉及一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)的研究最早源于20世紀(jì)的70年代，與其他自養(yǎng)反硝化技術(shù)相比，被作為電子供體的還原態(tài)硫化物廉價(jià)易得、受水質(zhì)影響小、且易于被利用，因此，硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)一直以來就被看做是替代傳統(tǒng)異養(yǎng)反硝化工藝的最佳工藝之一。并且由于硫自養(yǎng)反硝化過程中包含了s的氧化和n的還原過程，因此，在廢物資源化利用方面也有著相當(dāng)大的潛力。

2、硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)因其高效、簡(jiǎn)便和生態(tài)友好的特點(diǎn)，在污水處理領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。它不僅適用于廢水處理，還可以應(yīng)用于河流生態(tài)修復(fù)等方面。硝酸鹽是最常見的水污染物之一，其含量過高會(huì)對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響，如促進(jìn)藻類過度生長(zhǎng)，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，而硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)能夠有效降低硝酸鹽含量，提高出水的質(zhì)量，因此隨著研究的深入和技術(shù)的完善，硫自養(yǎng)反硝化有望成為主流的脫氮技術(shù)。但作為硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)中最重要的脫氮材料，隨著脫氮材料在廢水中反復(fù)沖刷和腐蝕，會(huì)降低脫氮材料的強(qiáng)度從而降低脫氮效率，就要定期更換脫氮材料，因此，需要開發(fā)一種高強(qiáng)度的硫自養(yǎng)反硝化材料，提高其脫氮效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料及其制備方法和應(yīng)用，解決了相關(guān)技術(shù)中硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料強(qiáng)度和脫氮效率低的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提出一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料，包括以下重量份組分的原料：硫源50~70份、粘結(jié)劑20~30份、填料30~40份、四氧化三鐵8~10份、堇青石20~30份。

4、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述原料還包括巰基聚乙二醇巰基吡啶。

5、本發(fā)明中，通過加入巰基聚乙二醇巰基吡啶，進(jìn)一步提高了硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料的強(qiáng)度和脫氮效率。

6、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述巰基聚乙二醇巰基吡啶的分子量為600~2000。

7、本發(fā)明中，通過限定巰基聚乙二醇巰基吡啶的分子量為600~2000，可以進(jìn)一步提高硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料的強(qiáng)度。

8、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述巰基聚乙二醇巰基吡啶的分子量為1000。作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述巰基聚乙二醇巰基吡啶與硫源的質(zhì)量比為1:11~19。

9、本發(fā)明中，通過限定巰基聚乙二醇巰基吡啶與硫源的質(zhì)量比為1:11~19，可以進(jìn)一步提高硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料的強(qiáng)度和脫氮效率。

10、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述巰基聚乙二醇巰基吡啶與硫源的質(zhì)量比為1:14。

11、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述硫源包括硫磺、硫化亞鐵、硫化鈉中一種或多種。

12、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述硫源為硫磺。

13、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，堇青石的粒徑為200~325目。

14、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述填料包括輕質(zhì)碳酸鈣、石灰石、白云石中的一種或多種。

15、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述粘結(jié)劑包括高嶺土、膨潤(rùn)土中的一種或兩種。

16、本發(fā)明還提出一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料的制備方法，包括以下步驟：

17、s1、將硫源和堇青石球磨混合后，加入到巰基聚乙二醇巰基吡啶的水溶液中攪拌，得到混合物；

18、s2、將硫代硫酸鈉、粘結(jié)劑、填料、四氧化三鐵加入到混合物中得到漿料；

19、s3、將漿料進(jìn)行造粒后，得到硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料。

20、作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述水的添加量為80~100份。

21、本發(fā)明還提出一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料在污水處理中的應(yīng)用。

22、本發(fā)明的工作原理及有益效果為：

23、本發(fā)明中，在硫自養(yǎng)反硝化材料中加入四氧化三鐵，可以提高微生物的多樣性，促進(jìn)反硝化細(xì)菌的繁殖，同時(shí)四氧化三鐵作為磁性載體，可以吸附和分離硝化細(xì)菌，從而提高脫氮效率，硫代硫酸鈉具有溶解度高，傳質(zhì)好的特點(diǎn)，可以進(jìn)一步提高硫自養(yǎng)反硝化材料的脫氮效率，通過加入堇青石與硫源進(jìn)行復(fù)配，進(jìn)一步提高了硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料的抗沖擊性和脫氮效率，解決了硫自養(yǎng)反硝化材料強(qiáng)度和脫氮效率低的問題。

技術(shù)特征：

1.一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料，其特征在于，包括以下重量份組分的原料：硫源50~70份、粘結(jié)劑20~30份、填料30~40份、四氧化三鐵8~10份、堇青石20~30份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料，其特征在于，所述原料還包括巰基聚乙二醇巰基吡啶。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料，其特征在于，所述巰基聚乙二醇巰基吡啶的分子量為600~2000。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料，其特征在于，所述巰基聚乙二醇巰基吡啶與硫源的質(zhì)量比為1:11~19。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料，其特征在于，所述硫源包括硫磺、硫化亞鐵、硫化鈉中一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料，其特征在于，所述堇青石的粒徑為200~325目。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料，其特征在于，所述粘結(jié)劑包括高嶺土、膨潤(rùn)土中的一種或兩種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料，其特征在于，所述填料包括輕質(zhì)碳酸鈣、石灰石、白云石中的一種或多種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1~8任意一項(xiàng)所述的一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求1~8任意一項(xiàng)所述的一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料在污水處理中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料及其制備方法和應(yīng)用，硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料包括以下重量份組分的原料：硫源50~70份、粘結(jié)劑20~30份、填料30~40份、四氧化三鐵8~10份、堇青石20~30份。通過上述技術(shù)方案，解決了相關(guān)技術(shù)中硫自養(yǎng)反硝化功能生物載體材料強(qiáng)度和脫氮效率低的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：謝佩佩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：石家莊兆準(zhǔn)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9