[發明專利]一種污水深度脫氮除磷的復合材料

在審

• 申請號: 202011307870.5
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112340859A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 潘志成;鐘銘;費功全;劉楊;鐘亞萍;陳婷婷;孫曉蕾;彭玉梅;邱戀
• 申請（專利權）人: 海天水務集團股份公司
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/10;C02F1/28;C02F1/52;C02F1/70;C02F101/10;C02F101/16
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙) 51228
• 代理人: 尹玉

本發明公開了一種污水深度脫氮除磷的復合材料，包括內層、外層，所述內層包括沸石復合吸附材料、聚合氯化鋁、菌膠團，所述聚合氯化鋁的質量為菌膠團的0.03%?0.05%；外層包括絮凝層。本發明通過內層、微生物以及外層協和作用加強對污水中氮磷的去除，所述內層多孔結構為微生物提供了較好的載體，并提高了內層與外層的協同吸附作用。本發明通過采用活性污泥中的菌膠束提高了微生物適應污水的能力，并提高了微生物的自凝聚，對污染物具有較好的去除效果。本發明的內層多反應腔室，并通過外層絮凝層實現內層與外層的結構緊湊、沉降性能好。

技術領域

本發明屬于污水處理的技術領域，具體涉及一種污水深度脫氮除磷的復合材料。

背景技術

近年來，生活污水以及工業污水中含有大量的氮磷，導致了水體富營養化。日常的河溝中甚至出現了黑臭的現象，造成了環境的污染。水體富營養化的原因有很多，在農業領域，農業氮磷肥料的使用導致了土壤富營養，間接的使農業水源富含氮磷。在工業生產領域，磷污染物隨水排出。

隨著生活質量的提升，我國對環境問題愈發重視，中國水環境保護仍面臨巨大壓力，水環境形勢依然嚴峻。

傳統的脫氮除磷的方法包括生物法、吸附法。微生物硝化、反硝化是廢水脫氮的重要方法。微生物反硝化需要保持厭氧環境、足夠的有機碳源保證有微生物代謝和反硝化脫氮的生化反應。向水中投加有機物( 一般用甲醇、乙醇等) 導致成本高、有機物殘留，不適合于城市生活污水二級處理出水的深度處理。作為改進的方法國內外學者正在探索利用電化學產氫來進行生物反硝化，以避免有機物的投加及其帶來的負面效應，該技術存在的障礙是陽極材料消耗很大，成本很高。近年來，國內外也在探索自養微生物脫氮技術，以還原性無機物如氫或硫為電子供體，將硝態氮轉化為N₂，是一種有發展前景的硝酸鹽凈化技術，但是脫氮自養微生物( 脫氮硫桿菌) 代謝速率比較慢，不適合排放量巨大的生活廢水的深度處理。

常用的除磷吸附劑主要有粉煤灰、沸石、凹凸棒石、方解石、膨潤土蛭石、赤泥等天然礦物質和固體廢物。其中沸石主要是由硅酸鹽物質組成，基本結構單位為以硅和鋁作為中心、氧原子分布在四周形成的三維硅氧四面體和鋁氧四面體。四面體只能以頂點相連，即共用一個氧原子，硅、鋁四面體通過公共氧原子的相互連接可以形成不同類型的環狀或者立體狀的結構，形成結構多樣的沸石，內部具有豐富的微孔或者空穴。然而，這些粘土礦物和材料對磷有一定的吸附作用，但是吸附容量低，再生比較困難。

發明內容

本發明的目的在于提供一種污水深度脫氮除磷的復合材料，本發明通過內層、微生物以及外層協和作用加強對污水中氮磷的去除，所述內層多孔結構為微生物提供了較好的載體，并提高了內層與外層的協同吸附作用。本發明通過采用活性污泥中的菌膠束提高了微生物適應污水的能力，并提高了微生物的自凝聚，對污染物具有較好的去除效果。本發明的內層多反應腔室，并通過外層絮凝層實現內層與外層的結構緊湊、沉降性能好。

本發明主要通過以下技術方案實現：一種污水深度脫氮除磷的復合材料，包括內層、外層，所述內層包括沸石復合吸附材料、聚合氯化鋁、菌膠團，所述聚合氯化鋁的質量為菌膠團的0.03%-0.05%；外層包括絮凝層。

沸石主要是由硅酸鹽物質組成，基本結構單位為以硅和鋁作為中心、氧原子分布在四周形成的三維硅氧四面體和鋁氧四面體。四面體只能以頂點相連，即共用一個氧原子，硅、鋁四面體通過公共氧原子的相互連接可以形成不同類型的環狀或者立體狀的結構，形成結構多樣的沸石，內部具有豐富的微孔或者空穴。沸石具有如下功能：