一种硫自养反硝化功能生物载体材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及污水处理，具体的，涉及一种硫自养反硝化功能生物载体材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、硫自养反硝化技术的研究最早源于20世纪的70年代，与其他自养反硝化技术相比，被作为电子供体的还原态硫化物廉价易得、受水质影响小、且易于被利用，因此，硫自养反硝化技术一直以来就被看做是替代传统异养反硝化工艺的最佳工艺之一。并且由于硫自养反硝化过程中包含了s的氧化和n的还原过程，因此，在废物资源化利用方面也有着相当大的潜力。

2、硫自养反硝化技术因其高效、简便和生态友好的特点，在污水处理领域展现出广阔的应用前景。它不仅适用于废水处理，还可以应用于河流生态修复等方面。硝酸盐是最常见的水污染物之一，其含量过高会对水生生态系统产生负面影响，如促进藻类过度生长，导致水质恶化，而硫自养反硝化技术能够有效降低硝酸盐含量，提高出水的质量，因此随着研究的深入和技术的完善，硫自养反硝化有望成为主流的脱氮技术。但作为硫自养反硝化技术中最重要的脱氮材料，随着脱氮材料在废水中反复冲刷和腐蚀，会降低脱氮材料的强度从而降低脱氮效率，就要定期更换脱氮材料，因此，需要开发一种高强度的硫自养反硝化材料，提高其脱氮效率。

技术实现思路

1、本发明提出一种硫自养反硝化功能生物载体材料及其制备方法和应用，解决了相关技术中硫自养反硝化功能生物载体材料强度和脱氮效率低的问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明提出一种硫自养反硝化功能生物载体材料，包括以下重量份组分的原料：硫源50~70份、粘结剂20~30份、填料30~40份、四氧化三铁8~10份、堇青石20~30份。

4、作为进一步的技术方案，所述原料还包括巯基聚乙二醇巯基吡啶。

5、本发明中，通过加入巯基聚乙二醇巯基吡啶，进一步提高了硫自养反硝化功能生物载体材料的强度和脱氮效率。

6、作为进一步的技术方案，所述巯基聚乙二醇巯基吡啶的分子量为600~2000。

7、本发明中，通过限定巯基聚乙二醇巯基吡啶的分子量为600~2000，可以进一步提高硫自养反硝化功能生物载体材料的强度。

8、作为进一步的技术方案，所述巯基聚乙二醇巯基吡啶的分子量为1000。作为进一步的技术方案，所述巯基聚乙二醇巯基吡啶与硫源的质量比为1:11~19。

9、本发明中，通过限定巯基聚乙二醇巯基吡啶与硫源的质量比为1:11~19，可以进一步提高硫自养反硝化功能生物载体材料的强度和脱氮效率。

10、作为进一步的技术方案，所述巯基聚乙二醇巯基吡啶与硫源的质量比为1:14。

11、作为进一步的技术方案，所述硫源包括硫磺、硫化亚铁、硫化钠中一种或多种。

12、作为进一步的技术方案，所述硫源为硫磺。

13、作为进一步的技术方案，堇青石的粒径为200~325目。

14、作为进一步的技术方案，所述填料包括轻质碳酸钙、石灰石、白云石中的一种或多种。

15、作为进一步的技术方案，所述粘结剂包括高岭土、膨润土中的一种或两种。

16、本发明还提出一种硫自养反硝化功能生物载体材料的制备方法，包括以下步骤：

17、s1、将硫源和堇青石球磨混合后，加入到巯基聚乙二醇巯基吡啶的水溶液中搅拌，得到混合物；

18、s2、将硫代硫酸钠、粘结剂、填料、四氧化三铁加入到混合物中得到浆料；

19、s3、将浆料进行造粒后，得到硫自养反硝化功能生物载体材料。

20、作为进一步的技术方案，所述水的添加量为80~100份。

21、本发明还提出一种硫自养反硝化功能生物载体材料在污水处理中的应用。

22、本发明的工作原理及有益效果为：

23、本发明中，在硫自养反硝化材料中加入四氧化三铁，可以提高微生物的多样性，促进反硝化细菌的繁殖，同时四氧化三铁作为磁性载体，可以吸附和分离硝化细菌，从而提高脱氮效率，硫代硫酸钠具有溶解度高，传质好的特点，可以进一步提高硫自养反硝化材料的脱氮效率，通过加入堇青石与硫源进行复配，进一步提高了硫自养反硝化功能生物载体材料的抗冲击性和脱氮效率，解决了硫自养反硝化材料强度和脱氮效率低的问题。

技术特征：

1.一种硫自养反硝化功能生物载体材料，其特征在于，包括以下重量份组分的原料：硫源50~70份、粘结剂20~30份、填料30~40份、四氧化三铁8~10份、堇青石20~30份。

2.根据权利要求1所述的一种硫自养反硝化功能生物载体材料，其特征在于，所述原料还包括巯基聚乙二醇巯基吡啶。

3.根据权利要求2所述的一种硫自养反硝化功能生物载体材料，其特征在于，所述巯基聚乙二醇巯基吡啶的分子量为600~2000。

4.根据权利要求2所述的一种硫自养反硝化功能生物载体材料，其特征在于，所述巯基聚乙二醇巯基吡啶与硫源的质量比为1:11~19。

5.根据权利要求1所述的一种硫自养反硝化功能生物载体材料，其特征在于，所述硫源包括硫磺、硫化亚铁、硫化钠中一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种硫自养反硝化功能生物载体材料，其特征在于，所述堇青石的粒径为200~325目。

7.根据权利要求1所述的一种硫自养反硝化功能生物载体材料，其特征在于，所述粘结剂包括高岭土、膨润土中的一种或两种。

8.根据权利要求1所述的一种硫自养反硝化功能生物载体材料，其特征在于，所述填料包括轻质碳酸钙、石灰石、白云石中的一种或多种。

9.根据权利要求1~8任意一项所述的一种硫自养反硝化功能生物载体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求1~8任意一项所述的一种硫自养反硝化功能生物载体材料在污水处理中的应用。

技术总结
本发明涉及污水处理技术领域，提出了一种硫自养反硝化功能生物载体材料及其制备方法和应用，硫自养反硝化功能生物载体材料包括以下重量份组分的原料：硫源50~70份、粘结剂20~30份、填料30~40份、四氧化三铁8~10份、堇青石20~30份。通过上述技术方案，解决了相关技术中硫自养反硝化功能生物载体材料强度和脱氮效率低的问题。

技术研发人员：谢佩佩
受保护的技术使用者：石家庄兆准科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9