一种强化脱氮除磷的组合填料及其在污水处理中的应用的制作五分时时彩方法

文档序号:18892680发布日期:2019-10-15 22:10
一种强化脱氮除磷的组合填料及其在污水处理中的应用的制作五分时时彩方法

本发明属于废水处理技术领域,具体涉及一种强化脱氮除磷的组合填料及其在污水处理中的应用。



背景技术:

城市污水二级出水普遍存在氮、磷等排放超标的问题,氮、磷深度净化是城市污水资源化领域的关注焦点。目前,氮、磷深度处理主要依靠投加碳源和化学沉淀实现,但其不仅增加了污水处理成本和产泥量,还可能存在二次污染的弊端。

硫自养反硝化是以还原态硫(S2-、S0、SO32-、S4O62-、S2O32-等)作为自养菌的电子供体,CO2、HCO3-、CO32-等作为无机碳源,将NO3-还原为N2的过程。其脱氮过程微生物产量低、污泥量少,且无有机碳源的二次污染问题,但也存在周期长、启动慢的不足。

异养自养联合反硝化脱氮是一种在自养反硝化和异养反硝化协同作用下共同完成反硝化的新型脱氮技术,具有节约成本、减少二次污染等优点。异养自养联合反硝化技术极具开发研究价值,在污水处理领域,尤其针对城市二级出水总氮深度脱除,具有良好的发展与应用前景,但目前的异养自养联合反硝化系统也存在不可忽视的缺点,如出水硫酸盐高等问题还没有较完善的解决五分时时彩方法,异养自养联合反硝化脱氮的长期稳定性还有待进一步提高。



技术实现要素:

本发明的目的是克服上述现有技术的不足,对碳氮比失衡的二级出水提供一种利用组合填料以强化自养、异养脱氮协同除磷的五分时时彩方法,该填料通过采用硫铁矿、硫和锯末组合,按一定比例粘结而成的组合生物载体,使异养与自养反硝化同时进行,克服了单纯自养反硝化启动慢、周期长的缺点,提高脱氮效率。

一种强化脱氮除磷的组合填料,包括硫铁矿、硫和锯末,硫铁矿、硫和锯末通过胶粘剂粘结成颗粒;硫铁矿和硫的体积比为1-5:1,硫和锯末的质量比为1:1。

进一步地,所述硫铁矿的粒径为1-5mm。

进一步地,所述组合填料的粒径为1-3cm。

进一步地,所述胶粘剂为环氧树脂胶粘剂。

上述强化脱氮除磷的组合填料在污水处理中的应用。

进一步地,在污水处理过程中,所述组合填料负载有水解菌、反硝化菌、异养反硝化菌、自养反硝化菌或反硫化菌中的一种或几种。

本发明在传统硫、硫铁矿自养脱氮的基础上,通过采用由硫铁矿、硫和锯末按一定比例粘结而成的组合填料,使异养与自养反硝化同时进行,克服了单纯自养反硝化启动慢、周期长的缺点,提高脱氮效率。引进铁离子以调节系统pH值,引进Fe2+、Fe3+及Fe(OH)3等实现磷的去除;锯末水解产生的小分子有机物,一方面可以作为异养反硝化细菌的碳源进行反硝化脱氮,异养与自养反硝化同时进行,前者生成的碱度可供后者消耗;另一方面可以作为反硫化细菌的碳源进行反硫化,降低了出水中硫酸盐的浓度。

附图说明

图1为实施例1中组合填料的形成过程示意图;

图2为实施例1中将组合填料应用到污水强化脱氮除磷的工艺流程图,其中:1为调节池、2为进水泵、3为布水支撑层、4为填料、5为取样口、6为出水口、7为出水箱、8为反冲洗泵。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

下述实施例中:硫铁矿购自安徽铜陵某铁矿石厂;硫购自河南郑州某化工厂;锯末为木材加工时因为切割而从树木上散落下来的树木本身的沫状木屑,来自普通家具加工厂。

实施例1

一种强化脱氮除磷的组合填料,是先将硫铁矿、硫和锯末混合,再用环氧树脂胶粘剂粘结而成粒径在1-3cm的颗粒,即得。其中,硫铁矿和硫的体积比为1-5:1,硫和锯末的质量比为1:1,硫铁矿的粒径为1-5mm。

在上述组合填料中:(1)锯末既是造孔剂,又是异养微生物生长的碳源;运行过程中锯末水解自然形成多孔性填料,同时可以作为反硝化细菌和反硫化细菌的碳源。锯末水解产生的小分子有机物,一方面可以作为异养反硝化细菌的碳源进行反硝化脱氮,另一方面可以作为反硫化细菌的碳源进行反硫化,降低了出水中硫酸盐的浓度。(2)硫的加入作为造孔剂和自养微生物营养元素,硫自养微生物以硫为电子供体、硝酸盐作为电子受体进行反硝化脱氮,硫转化为硫酸盐,且随着硫的消耗填料空隙增加。(3)硫铁矿加入作为硫自养微生物营养,同时具有除磷功能,硫铁矿自养微生物以硫铁矿中的硫为电子供体、硝酸盐为电子受体进行反硝化脱氮,硫转化为硫酸盐。(4)硫氧化产生的氢离子促进硫铁矿的溶解,铁自养微生物以二价铁为电子供体、硝酸盐为电子受体进行反硝化脱氮,二价铁转化为三价铁。三价铁和进水中磷酸根形成磷酸铁沉淀,从而实现磷的去除。

将上述组合填料应用到污水强化脱氮除磷的过程中,通过本领域的常规操作,将城市污水处理厂的污泥接种到升流式反应器,以填料作为基质,使不同类型微生物在组合填料上附着生长,实现强化脱氮协同除磷的功能。即在水解菌的作用下发生锯末水解过程、反硝化细菌的作用下发生异养自养联合反硝化脱氮过程(异养反硝化:5(CH2O)+4H++4NO3-→2N2+7H2O+5CO2、硫自养反硝化:50NO3-+55S+20CO2+38H2O+4NH4+→25N2+55SO42-+64H++4C5H7O2N、5FeS2+14NO3-+2H2O→7N2+10SO42-+5Fe2++4OH-)、在反硫化细菌的作用下发生反硫化过程(SO42-→S2O32-、Sn2-、S等)、FeS2氧化产生的Fe2+、Fe3+及Fe(OH)3等的化学除磷过程,各个处理过程同步进行,连续进水,连续出水。

实施上述五分时时彩方法的处理系统为升流式反应器,具体包括调节池①,进水泵②,布水支撑层③,填料④,取样口⑤,出水口⑥,出水箱⑦,反冲洗泵⑧。系统内除磷方式主要为化学除磷,不需排泥,系统可维持较高的生物量。

采用上流式的运行方式,进水泵②将调节池①中的污水通过布水支撑层③均匀进入反应器,与硫铁矿-硫-锯末组合填料充分接触,在微生物的作用下发生锯末水解、以锯末为碳源的异养反硝化、硫自养反硝化、反硫化等生物过程,最终通过出水口⑥出水,进入出水箱⑦。这一处理工艺共包括五个处理过程,即:锯末水解过程、异养自养联合反硝化脱氮过程、反硫化过程、化学除磷过程和反冲洗过程。

具体运行过程:

A锯末水解过程:填料④中水解菌将锯末中大分子有机物转化为反硝化菌可以直接利用的小分子碳源物质;

B异养自养联合反硝化脱氮过程:进水泵②将调节池①中待处理城市二级出水从反应器底部布水支撑层③均匀进入填料④,异养反硝化菌利用有机碳为电子供体,自养反硝化菌利用低价硫作为电子供体,进行反硝化脱氮,污水中硝酸盐浓度逐渐降低;

C反硫化过程:填料④中,反硫化菌利用锯末水解产生的小分子有机物为电子供体,将硫自养反硝化过程产生的高价硫酸盐还原为低价硫化物;

D化学除磷过程:在整个填料④中,FeS2的氧化过程不断产生Fe2+、Fe3+等阳离子与磷酸盐发生化学沉淀,另外Fe2+、Fe3+等的水解产生Fe(OH)3等胶体,捕集水中磷酸盐,实现深度除磷;

E反冲洗过程:在反应器运行一段时间后,反冲洗泵⑧将调节池①中的水反向通过填料④,以冲洗掉填料中的堵塞物质,恢复反应器的处理能力。

该填充床采用上流式反应器,不同类型微生物可以附着生长,锯末首先被水解为小分子碳源物质;污水从反应器下部进入后,发生异养自养联合反硝化脱氮反应;锯末水解产生的小分子有机物亦作为反硫化反应的碳源,高价硫酸盐还原为低价硫化物;整个过程同步实现磷去除;出水最终通过出水口进入出水箱。

本发明利用产生碱度的异养反硝化和产生酸度的硫自养反硝化,使出水呈中性。该五分时时彩方法具有能耗低、效率高、流程简单、连续运行、无需再接二沉池、操作管理方便等优点,对脱氮除磷尤其是城市二级出水深度氮磷去除具有重要应用价值。

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