CN115304159B - 一种广谱适应性自养反硝化滤料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有广谱适应性脱氮滤料及其制备方法，其能够在高浓度硝酸盐水中不易发生结垢堵塞，同时能够具有较高的反硝化速率和活性，其特征在于：包括脱氮主功能活性组份和具有缓释中和能力的辅助组份，所述具有缓释中和能力的辅助组份占整个滤料的重量比例为:2.0%‑40.0%，其余为脱氮主功能活性组份。
Description
技术领域
本发明涉及用于污水、废水处理的生物脱氮材料相关技术领域，具体为一种广谱适应性自养反硝化滤料及其制备方法。
背景技术
与传统的生物脱氮不同，硫自养反硝化是一种以低价态硫代替碳源作为电子供体，通过自养反硝化实现反硝化脱氮的一种新型脱氮技术，具有无需外加碳源，节约成本，无二次污染，产生污泥量少等优点而成为脱氮领域的热点。
由于化学硫磺和碳酸钙来源广泛，价格低廉，被广泛应用于自养反硝化脱氮系统。国内外一体化的自养反硝化的载体或滤料基本上以化学硫磺为主要的电子源供体，以碳酸钙或石灰石为无机碳源和中和剂，直接采用液硫或化学硫磺高温熔融后与碳酸钙混合后冷却后破碎筛分或者采用直接水下造粒的方法得到脱氮滤料。然而，由于硫自养反硝化在脱氮过程中产生大量的硫酸盐，导致滤料在运行过程中容易产生硫酸钙沉积物，附着在滤料上，长时间运行后容易发生板结堵塞，尤其是当硝酸盐氮超过100mg/L时，长时间运行后极易发生堵塞。
针对硫酸钙的结垢堵塞问题，当前根据硫酸镁及硫酸亚铁的溶解度较大，提出以菱铁矿粉或菱镁矿粉为pH调节剂，通过将其与液态硫磺熔融混合后进行造粒得到自养反硝化滤料。现有技术中采用熔融造粒方法，将菱铁矿粉末分散在硫磺中，得到具有脱氮功能的载体。也有将磁铁矿粉、硫磺粉和菱铁矿粉经粘合剂粘结后造粒成型，得到具有脱氮功能的载体。然而，无论是菱铁矿粉还是菱镁矿粉，其在冷的盐酸中均不起反应，对弱酸的中和能力差，pH调节缓慢。因此，单独采用菱铁矿或菱镁矿制备的滤料，其无论是熔融造粒还是粉末粘合造粒制备的滤料，由于无法及时调节脱氮硫杆菌在反硝化过程中产生的氢离子，导致反硝化活动停止而影响材料的脱氮速率。
因此，目前常规或已经公开的技术存在如下问题：1、采用硫磺和碳酸钙、石灰石为主要成分的反硝化滤料，其在运行过程中容易发生硫酸钙结垢，导致其无法适用于硝酸盐浓度高于100mg/L的污水脱氮使用工况；2、采用以硫磺和碳酸镁或碳酸亚铁为主要成分的反硝化滤料，由于碳酸镁和碳酸亚铁的pH中和能力明显低于碳酸钙，无法及时消除反硝化活动中产生的氢离子，导致自养反硝化菌停止工作，虽然其表观pH并未下降，然而其对总氮的去除效率明显低于以碳酸钙为无机碳源的滤料；3、目前常规的采用熔融混合后造粒制备的脱氮滤料，由于其表面光滑，内部孔隙少，常导致自养反硝化菌无法附着生长，反硝化速率慢，而采用发泡在表面和内部形成孔隙结构时，又常导致滤料强度大幅下降；4、目前公开的采用粘结剂对硫磺粉和碳酸盐进行造粒时，采用的无机粘结剂，如水泥和水玻璃等，其粘结能力差，加入量达15％-40％，导致滤料中无反硝化功能成分比例增加，有效比例成分降低。
由此可见，目前亟需开发一种具有高反硝化活性，能够处理高硝酸盐浓度，同时能克服滤料结垢堵塞问题的反硝化滤料。
发明内容
本发明提供一种具有广谱适应性脱氮滤料及其制备方法，其能够在高浓度硝酸盐水中不易发生结垢堵塞，同时能够具有较高的反硝化速率和活性。
其技术方案是这样的，
一种广谱适应性自养反硝化滤料，其特征在于：包括脱氮主功能活性组份和具有缓释中和能力的辅助组份，所述具有缓释中和能力的辅助组份占整个滤料的重量比例为:2.0％-40.0％，其余为脱氮主功能活性组份。
进一步的，所述具有缓释中和能力的辅助组份占整个滤料的重量比例为:5％-25％，其余为脱氮主功能活性组份。
进一步的，所述具有缓释中和能力的辅助组份占整个滤料的重量比例为:8％-16％，其余为脱氮主功能活性组份。
进一步的，所述脱氮主功能活性组份包括以下重量的比例成分：硫磺50.0-90.0份，不溶性碳酸盐10.0-50.0份；所述硫磺和不溶性碳酸盐两者构成100份的基础上，所述硫磺和不溶性碳酸盐通过粘结剂和增稠剂造粒得到脱氮主功能活性组份，所述粘结剂以干基成分计为0-14.5份，所述增稠剂为1.0-5.0份。
进一步的，所述的不溶性碳酸盐主要成分为：碳酸亚铁、碳酸镁的一种或混合物，具体为：合成的碳酸镁、合成的碳酸亚铁、菱镁石粉、菱铁矿粉的一种或两种以上的混合物；所述不溶性碳酸盐为粉末状，粒径为100-1250目，所述碳酸镁和碳酸亚铁的含量之和大于75％。
进一步的，所述具有缓释中和能力的辅助组份包括以下重量的比例成分：硫磺30-90份，弱碱性难溶粉末30-90份，所述硫磺和弱碱性难溶粉末两者构成100份的基础上，所述硫磺和弱碱性难溶粉末通过粘结剂和增稠剂造粒得到具有缓释中和能力的辅助组份，所述粘结剂以干基成分计为0-14.5份，所述增稠剂为1.0-5.0份。
进一步的，所述弱碱性难溶粉末的主要化学成分为：氧化镁、三氧化二铁、氢氧化镁的一种或两种以上的混合物，具体为：合成的氢氧化镁、合成的氧化镁、水镁石、方镁石、镁橄榄石、三氧化二铁、赤铁矿粉的一种或两种以上的混合物，所述弱碱性难溶粉末的粒径小于100目。
进一步的，所述硫磺为粉末或膏体状，粒径为100-800目，含水率小于30％，除水以外的其他杂质含量低于20％。
进一步的，所述粘结剂，包括改性丙烯酸乳液、纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、丁苯乳液、氟丙乳液、氟硅乳液、聚醋酸乙烯乳液、水性聚氨酯的一种或两种以上的混合物；所述粘结剂为水性乳液，固含量为15-75％，pH值6.0-9.0，最低成膜温度低于80℃。
进一步的，所述的增稠剂为预糊化淀粉、黄原胶、羧甲基纤维素、聚乙烯醇中的一种或两种以上的混合物，粒度小于60目。
本发明还提供了一种广谱适应性自养反硝化滤料的制备方法，其特征在于：所述脱氮主功能活性组份的制备过程如下：
(1)按比例称取硫磺、不溶性碳酸盐、增稠剂，在干粉混合器内充分混合搅拌均匀，得到混合粉末；
(2)按照造粒成型加水比例要求，将自来水与粘结剂混合搅拌，得到稀释的粘结剂混合液；
(3)将稀释的粘结剂混合液加入到步骤(1)制备的混合粉末中，采用干湿混合搅拌机充分混合搅拌碾压或捏合，得到膏状体混合物；
(4)采用造粒成型机，通过挤压造粒得到圆柱形或长条形颗粒物，再通过高温干燥固化得到得到脱氮主功能活性组份；所述干燥固化温度不高于185℃，固化时间不低于5分钟；
(5)上述步骤(4)中得到的脱氮主功能活性组份，其尺寸为直径2-12mm，长度为4-50mm的柱形结构。
进一步的，所述具有缓释中和能力的辅助组份的制备过程与上述脱氮主功能活性组份的制备过程相同，将不溶性碳酸盐替换为弱碱性难溶粉末。
本发明提供的一种具有广谱适应性脱氮滤料及其制备方法，存在如下有益效果：
(1)首先通过采用双组份形式，克服目前公开的自养反硝化滤料采用石灰石或碳酸钙作为无机碳源和中和剂，其与硫酸根形成的硫酸钙微溶性，会导致长时间运行后在滤料上形成白色的结垢物，使滤料发生局部堵塞，本发明提供的滤料通过采用碳酸镁和碳酸亚铁作为碳源，可以克服结垢问题，其可以适用于高浓度硝酸盐的脱氮反硝化，解决目前自养反硝化滤料无法用于高总氮废水的脱氮问题；并且通过采用双组份形式，克服目前公开的采用菱铁矿或菱镁矿作为碱度调节时，存在反硝化速率低，活性差的问题，通过在反应系统中加入具有缓释功能的中和剂成分，及时消除反硝化过程中产生的氢离子，稳定系统pH，使得反硝化速率得到提升，尤其在硝酸盐浓度高的情况下表现更明显。
(2)通过采用聚合乳液和增稠剂结合的方式，解决以往采用无机粘结剂，如水泥、水玻璃等存在加入量过大，滤料不耐水等情况，同时解决以往单独加入有机聚合物作为粘结剂时，难以造粒成型等问题。
(3)通过采用乳液粘结的双组份形式的脱氮滤材，其反硝化速率和活性明显高于采用乳液粘结的单组份一体式材料、采用常规熔融造粒的双组份形式材料和采用常规熔融造粒的单组份一体式材料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。
一种广谱适应性自养反硝化滤料，包括脱氮主功能活性组份和具有缓释中和能力的辅助组份，所述具有缓释中和能力的辅助组份占整个滤料的重量比例为:2.0％-40.0％，其余为脱氮主功能活性组份。
通过将两者分别制备后，以双组份形式分开加入到反硝化滤池中。通过在脱氮主功能活性组份中混合具有缓释中和能力的辅助组份，可以明显改善脱氮反应速率，稳定反应体系的pH值，克服菱铁矿和菱镁矿粉末对酸的中和能力较差的问题，防止自养反硝化菌因系统碱度缺乏而导致反应停滞，影响反硝化效率。具有缓释中和能力的辅助组份可以根据废水的碱度情况调整其比例，但不超过40％，因为过高会导致系统pH高于9.0而影响反硝化菌活性；也不低于2.0％，否则其对系统pH调节能力较差，无法及时中和反硝化过程中产生的酸。
优选的，所述具有缓释中和能力的辅助组份占整个滤料的重量比例为:5％-25％，其余为脱氮主功能活性组份。
优选的，所述具有缓释中和能力的辅助组份占整个滤料的重量比例为:8％-16％，其余为脱氮主功能活性组份。
所述脱氮主功能活性组份包括以下重量的比例成分：硫磺50.0-90.0份，不溶性碳酸盐10.0-50.0份；所述硫磺和不溶性碳酸盐两者构成100份的基础上，所述硫磺和不溶性碳酸盐通过粘结剂和增稠剂造粒得到脱氮主功能活性组份，所述粘结剂以干基成分计为0-14.5份，所述增稠剂为1.0-5.0份。硫磺与不溶性碳酸盐的重量比例可以根据进水碱度和硝酸盐浓度调整其比例；当其比例超过50:50时，导致硫成分减少，会导致滤料消耗过快；当其比例低于10:90时，导致滤料中无机碳源比例不足，影响反硝化菌活性。
所述具有缓释中和能力的辅助组份包括以下重量的比例成分：硫磺30-90份，弱碱性难溶粉末30-90份，所述硫磺和弱碱性难溶粉末两者构成100份的基础上，所述硫磺和弱碱性难溶粉末通过粘结剂和增稠剂造粒得到具有缓释中和能力的辅助组份，所述粘结剂以干基成分计为0-14.5份，所述增稠剂为1.0-5.0份。所述弱碱性粉末与硫磺的比例比例低于1:3时，会导致其中和能力变弱；当其比例高于3:1时，缓释过快，会导致系统pH过高，影响反硝化菌活性。
所述硫磺为粉末状或膏状，采用工业硫磺粉或者副产硫膏等均可；为提升其比表面积和反应活性，硫磺的粒径宜在100-800目，粒径过大则反硝化速率受影响，粒径过小则导致粘结剂使用量过大；为保证加入粘结剂后的混合物适用于造粒成型，硫磺的含水率应小于30％，除水以外其他杂质含量低于20％。
所述的不溶性碳酸盐主要成分为：碳酸亚铁、碳酸镁的一种或混合物，具体为：合成的碳酸镁、合成的碳酸亚铁、菱镁石粉、菱铁矿粉的一种或两种以上的混合物；所述不溶性碳酸盐为粉末状，粒径为100-1250目，所述碳酸镁和碳酸亚铁的含量之和大于75％。采用以碳酸亚铁和碳酸镁作为滤料中的无机碳源和中和剂，可以克服硫酸盐的结垢问题，克服常规采用碳酸钙作为中和剂，导致在运行过程中出现硫酸钙附着于滤料上，需要频繁反冲洗等问题。
所述弱碱性难溶粉末的主要化学成分为：氧化镁、三氧化二铁、氢氧化镁的一种或两种以上的混合物，具体为：合成的氢氧化镁、合成的氧化镁、水镁石、方镁石、镁橄榄石、三氧化二铁、赤铁矿粉的一种或两种以上的混合物，所述弱碱性难溶粉末的粒径小于100目。
所述粘结剂，包括改性丙烯酸乳液、纯丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、丁苯乳液、氟丙乳液、氟硅乳液、聚醋酸乙烯乳液、水性聚氨酯的一种或两种以上的混合物；所述粘结剂为水性乳液，固含量为15-75％，pH值6.0-9.0，最低成膜温度低于80℃。采用水性乳液的粘结力强，加入量少，并且固化后具有良好的强度和耐水性，尤其是改性的氟丙及氟硅乳液，其具有极强的耐候性、稳定性等。水性乳液的最低成膜温度不高于80℃，否则会导致烘干温度过高，能耗增加；另外水性乳液的pH也不低于6.0，否则容易与混合物料中的碳酸盐和不溶性弱碱粉末发生反应。
进一步的，所述粘结剂可以为0份，当粘结剂的加入量过低，无法保证足够的粘结强度时，可以采用在110-185℃热烘，将部分硫磺熔融为液硫作为粘结剂，热烘的温度维持在115-185℃，热烘时间不低于5分钟。当温度低于110℃时，无法将部分硫熔融作为粘结剂；当温度高于185℃时，容易导致颗粒粘结成团，同时易引起火灾。
所述的增稠剂为预糊化淀粉、黄原胶、羧甲基纤维素、聚乙烯醇中的一种或两种以上的混合物，粒度小于60目。增稠剂为大分子有机化合物，其主要作为为增加膏体的粘度，作为造粒的粘合剂，克服乳液粘结剂的粘度低，单独使用会导致滤料无法成型的问题；同时其作为可降解有机化合物，可以在反硝化过程中提供部分的碳源，利于提升反硝化效果。
本发明还提供了一种广谱适应性自养反硝化滤料的制备方法，其特征在于：所述脱氮主功能活性组份的制备过程如下：
(1)按比例称取硫磺、不溶性碳酸盐、增稠剂，在干粉混合器内充分混合搅拌均匀，得到混合粉末；
(2)按照造粒成型加水比例要求，将自来水与粘结剂混合搅拌，得到稀释的粘结剂混合液；
(3)将稀释的粘结剂混合液加入到步骤(1)制备的混合粉末中，采用干湿混合搅拌机充分混合搅拌碾压或捏合，得到膏状体混合物；
(4)采用造粒成型机，通过挤压造粒得到圆柱形或长条形颗粒物，再通过高温干燥固化得到得到脱氮主功能活性组份，所述干燥固化温度不高于185℃，固化时间不低于5分钟；或者当粘结剂的加入量不足提供牢固粘结力时，可以采用在110-185℃温度下，利用硫磺的熔融烧结成型；
(5)上述步骤(4)中得到的脱氮主功能活性组份，其尺寸为直径2-12mm，长度为4-50mm的柱形结构。
所述具有缓释中和能力的辅助组份的制备过程与上述脱氮主功能活性组份的制备过程相同，将不溶性碳酸盐替换为弱碱性难溶粉末。
下面通过具体的实施例来说明本发明的有益效果。
实施例1：
本实施例中的原料来源及型号如下：
硫磺粉：市售工业级硫磺粉，200目；
硅丙乳液：采购自江苏生达新材料，型号SD-528，固含量48±1％；
氟丙乳液：采购自江苏生达新材料，型号SD-568，固含量>45％；
纳米纯丙乳液：采购自生达新材料型号SD-688，固含量固含量48±1％；
水性聚氨酯乳液：采购自深圳吉田化工，型号1624，固含量38±5％；
碳酸亚铁：采购自长沙伟创化工，碳酸亚铁，200目，铁含量>38％；
重质氧化镁：采购自辽宁海城鑫和镁制品，325目，氧化镁含量>90％；
预糊化淀粉：河北燕兴化工，玉米预糊化淀粉，细度80目，粘度>300mps。
本实施例中实例1-1至1-7制备的脱氮主功能活性组份材料的配比表如下表1所述。该实施例的制备方法如发明内容中所述步骤1-4，造粒采用8mm的多孔盘挤出造粒，切成10-30mm的柱状结构。造粒成型后的产品再经过95℃烘箱内干燥至水分含量低于2％，得到最终的实验样品。
表1：实施例1原料配比
将制备的样品取50克，在装有200ml自来水的封口塑料瓶中浸泡12个月，观察其强度变化情况和溶出情况。同一批次测得自来水COD 18.4mg/L。
从上述对比实验可见，脱氮主功能活性组份采用水性乳液作为粘结剂，预糊化淀粉作为增稠剂，当水性乳液的加入量在10％左右时，其粘结性能良好，制备的脱氮材料在水中浸泡12个月后,其强度无明显变化，浸泡液上清无色透明，COD与自来水基本接近。
实施例2：
本实施例中的原料来源及型号如下：
硫磺粉：市售工业级硫磺粉，325目；
硅丙乳液：采购自江苏生达新材料，型号SD-528，固含量48±1％；
重质氧化镁：采购自辽宁海城鑫和镁制品，325目，氧化镁含量>90％；
水镁石粉：采购自辽宁海城鑫和镁制品，400目，氧化镁含量>60％；
赤铁矿粉：采购自河北灵巧化工有限公司，400目，氧化铁含量>90％；
羧甲基纤维素：河北燕兴化工，细度80目，粘度>500mps。
本实施例中实例2-1至2-5制备的具有缓释中和能力的辅助组份材料的配比表如下表2所述。该实施例的制备方法如发明内容中所述步骤1-4，造粒采用8mm的多孔盘挤出造粒，切成10-30mm的柱状结构。造粒成型后的产品再经过85℃烘箱内干燥至水分含量低于2％，得到最终的实验样品。
表2：实施例2原料配比
将制备的样品取50克，在装有200ml自来水的封口塑料瓶中浸泡12个月，观察其强度变化情况和溶出情况。同一批次测得自来水COD 18.4mg/L。
从上述对比实验可见，具有缓释中和能力的辅助组份材料采用氟丙乳液作为粘结剂，羧甲基纤维素作为增稠剂，当乳液的加入量在10％左右时，其粘结性能良好，制备的中和材料在水中浸泡12个月后,其强度无明显变化，浸泡液上清无色透明，COD与自来水基本接近。
实施例3：
人工配水配方：硝酸钾1.4g，磷酸二氢钾0.1g，氯化铵0.02g，自来水1000ml。
测定原水总氮浓度：215.3mg/L。
选择实例1-5(硫磺320克，碳酸亚铁160克)制备的脱氮主功能活性组份材料作为本实施例的材料，根据不同实验称取不同重量加入；
选择实例2-1(硫磺240克，重质氧化镁240克)制备的具有缓释中和能力的辅助组份材料作为本实施例的材料，根据不同实验称取不同重量加入；
两者按照比例混合后得到本实施例中的滤材。
加入驯化的自养反硝化污泥50ml，人工配制的废水800ml，放置在常温环境中2天后，将上清倒出广口瓶，重新加入人工配制的废水，连续实验5次后，开始测定出水的总氮，再连续实验5批次后，得到出水总氮的平均值。
表3：不同脱氮主功能活性组份与具有缓释中和能力的辅助组份比例对脱氮的影响
从上述对比实验结果可见，具有缓释中和能力的辅助组份材料在整个滤料中的占比为2.0-40％较为合适，当其占比过低时，导致滤料的中和能力较弱，影响反硝化出水总氮；当其比例高于40％时，会导致体系pH偏高，影响反硝化菌活性。
实施例4：
本实施例采用实施例1和2的原料，通过调整粘合剂在体系中的占比，来分析其加入量对滤料反硝化效果的影响。本实施例制备方法与实施例1和2方法相同。其粘结剂采用实施例1中的硅丙乳液SD-528，固含量48±1％。采用实施例3配制的模拟废水，总氮浓度在215mg/L左右。
本实施例实验方法与实施例3相同，选择本实施例制备的主功能组份材料450克，加入实例2-1制备的中和辅助功能组份材料50克，其他条件与实施例3相同。
实例4-1至4-7的烘干温度为85℃，烘干时间3h。
实例4-8至4-14调整不同的烘干温度，烘干时间3h，实例4-15烘干时间5分钟。实例4-8至4-15乳液加入量为0，其他制备方法与实施例3相同。
表4-1：不同粘结剂固含量对滤料脱氮性能的影响
从上述对比实验结果可见，当硫磺和不溶性碳酸盐之和的重量比为100份时，如果采用低温热烘(烘干温度<100℃)时，粘合剂乳液的干基比例宜为2.0-14.5份；粘结剂加入量过低，会导致材料粘合不牢固，浸泡后有解体的可能；当粘结剂的加入量过大时，会过多将硫磺和碳酸盐包裹，导致滤料的反硝化效率下降。
表4-2：不同烘干温度对滤料脱氮性能的影响
从上述对比实验结果可见，当不加入乳液，而完全采用硫磺作为粘结剂时，烘干温度应维持在115-185℃。当温度低于115℃时，无法将硫磺熔融，难以产生粘结作用，当温度高于185℃时，容易将造粒的滤料粘结成团，同时产生大量的硫蒸汽，易发生火灾。可以根据烘干温度调整烘干时间，烘干时间不低于5分钟。
实施例5：
本实施例和对照实验的原料来源及型号如下：
硫磺粉：市售325目工业级，含水率<2％，纯度99.5％；
硫磺膏：某生物脱硫装置副产的生物硫膏，含水率25％，硫干基含量85％；
硅丙乳液：采购自江苏生达新材料，型号SD-528，固含量48±1％；
水镁石粉：采购自辽宁海城鑫和镁制品，400目，氧化镁含量>60％；
菱铁矿粉：采购自福泉市兴明矿产有限公司，200目，全铁含量40％；
菱镁矿粉：采购自辽宁海城鑫和镁制品，200目，氧化镁含量>55％；
采用实施例3配制的模拟废水，总氮浓度在215mg/L左右。
实例5-1/5-2/5-3取样品450克，加入实例2-1制备的具有缓释中和能力的辅助组份材料50克。
对照例5-1：将工业硫磺粉末、菱镁矿、水镁石混合后，再加入粘合剂，再加入稀释的乳液，进行搅拌混合，再进行造粒，将碳酸盐和弱碱性难溶粉末通过乳液粘结成一体化的材料。
对照例5-2和5-3：将工业硫磺在150-160℃熔融为液硫后，加入菱铁矿、菱镁矿、水镁石，充分混合搅拌均匀，倒入模具后自然冷却；冷却后通过破碎筛分出2-15mm的颗粒物作为实验材料。
对照例5-4：将菱铁矿粉和水镁石粉分别与液硫熔融混合，制备出采用熔融方法的双组份脱氮材料。其制备方法与对照例5-2相同。其主功能成分为硫磺300g及菱铁矿粉200g，中和剂成分为硫磺50g，水镁石50g。实验中取450克该组的主功能材料和50克中和剂材料混合进行实验。
表5：不同方法制备的脱氮滤料对脱氮性能的影响
从上述对比实验结果可见，本发明提供的采用乳液粘结的双组份形式的脱氮滤料，其反硝化活性明显优于采用乳液粘结的一体化材料，同时更明显优于常规硫磺与碳酸盐熔融造粒后制备的一体化材料和常规硫磺与碳酸盐熔融造粒后制备的双组份脱氮材料。另外采用副产含水率较高的硫膏，只需在制备的过程中减少加水量即可。
实施例6：
人工配水配方：硝酸钾10.5g，磷酸二氢钾0.1g，氯化铵0.1g，自来水1000ml。
测定原水总氮浓度：1512.5mg/L。
滤料采用实施例5制备的样品，停留时间调整5天，同时将实验的广口瓶放置在32℃的恒温箱内实验。
实例6-1是将实例5-2中的菱铁矿粉换成同样规格的重质碳酸钙粉末，其他条件完全相同，也采用相同的缓释中和剂。
表6：不同方法制备的脱氮滤料对滤料脱氮性能的影响
从上述对比实验结果可见，采用本发明提供的双组份形式的脱氮滤料在处理高浓度硝酸盐氮时，相对于单组分的混合组优势更为明显；同时采用防止结垢的菱铁矿粉或菱镁矿粉，相对于以碳酸钙为中和剂的材料，处理效果更高；同时采用乳液粘结成型的双组份材料脱氮效果也明显优于熔融造粒制备的双组份材料。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种广谱适应性自养反硝化滤料，其特征在于：包括脱氮主功能活性组份和具有缓释中和能力的辅助组份，所述具有缓释中和能力的辅助组份占整个滤料的重量比例为:2.0％-40.0％，其余为脱氮主功能活性组份；
所述脱氮主功能活性组份包括以下重量的比例成分：硫磺50.0-90.0份，不溶性碳酸盐10.0-50.0份；所述硫磺和不溶性碳酸盐两者构成100份的基础上，所述硫磺和不溶性碳酸盐通过粘结剂和增稠剂造粒得到脱氮主功能活性组份，所述粘结剂以干基成分计为0-14.5份，所述增稠剂为1.0-5.0份；
所述具有缓释中和能力的辅助组份包括以下重量的比例成分：硫磺30-90份，弱碱性难溶粉末30-90份，所述硫磺和弱碱性难溶粉末两者构成100份的基础上，所述硫磺和弱碱性难溶粉末通过粘结剂和增稠剂造粒得到具有缓释中和能力的辅助组份，所述粘结剂以干基成分计为0-14.5份，所述增稠剂为1.0-5.0份；
所述脱氮主功能活性组份的制备过程如下：
步骤(1)按比例称取硫磺、不溶性碳酸盐、增稠剂，在干粉混合器内充分混合搅拌均匀，得到混合粉末；
步骤(2)按照造粒成型加水比例要求，将自来水与粘结剂混合搅拌，得到稀释的粘结剂混合液；
步骤(3)将稀释的粘结剂混合液加入到步骤(1)制备的混合粉末中，采用干湿混合搅拌机充分混合搅拌碾压或捏合，得到膏状体混合物；
步骤(4)采用造粒成型机，通过挤压造粒得到圆柱形或长条形颗粒物，再通过高温干燥固化得到脱氮主功能活性组份；
所述干燥固化温度不高于185℃，固化时间不低于5分钟；
上述步骤(4)中得到的脱氮主功能活性组份，其尺寸为直径2-12mm，长度为4-50mm的柱形结构；
所述具有缓释中和能力的辅助组份的制备过程与上述脱氮主功能活性组份的制备过程相同，将不溶性碳酸盐替换为弱碱性难溶粉末。
2.根据权利要求1的一种广谱适应性自养反硝化滤料，其特征在于：所述具有缓释中和能力的辅助组份占整个滤料的重量比例为:5％-25％，其余为脱氮主功能活性组份。
3.根据权利要求1的一种广谱适应性自养反硝化滤料，其特征在于：所述具有缓释中和能力的辅助组份占整个滤料的重量比例为:8％-16％，其余为脱氮主功能活性组份。
4.根据权利要求1的一种广谱适应性自养反硝化滤料，其特征在于：所述弱碱性难溶粉末的主要化学成分为：氧化镁、三氧化二铁、氢氧化镁的一种或两种以上的混合物，具体为：合成的氢氧化镁、合成的氧化镁、水镁石、方镁石、镁橄榄石、三氧化二铁、赤铁矿粉的一种或两种以上的混合物，所述弱碱性难溶粉末的粒径小于100目。
5.根据权利要求1的一种广谱适应性自养反硝化滤料，其特征在于：所述硫磺为粉末或膏体状，粒径为100-800目，含水率小于30％，除水以外的其他杂质含量低于20％。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004174328A (ja) * | 2002-11-25 | 2004-06-24 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 水中の硝酸性窒素の除去方法、装置及び脱窒処理材 |
| JP2004255272A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 水中の硝酸性窒素除去用脱窒材の再生方法及び製造方法 |
| JP2006015311A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 脱窒細菌入り硝酸性窒素処理材およびその製造方法 |
| JP2006015320A (ja) * | 2004-06-01 | 2006-01-19 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 硝酸性窒素処理材及び排水の処理方法 |
| JP2006142149A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 硝酸性窒素処理用造粒品の製造方法 |
| JP2007044589A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 排水の処理方法及び硫黄含有脱窒材 |
| JP2007245022A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 硝酸性窒素による地下水汚染を防止する方法。 |
| KR100823318B1 (ko) * | 2007-04-17 | 2008-04-17 | (주)전테크 | 질산성질소 및 아질산성질소의 황산화탈질용 담체와 이의 제조 방법과 이의 미생물 식종 방법 및 이를 이용한 폐수의 탈질처리 방법 |
| WO2008120979A1 (en) * | 2007-04-03 | 2008-10-09 | Stichting Deltares | Microbiologically induced carbonate precipitation |
| CN109592797A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-09 | 东北大学 | 一种反硝化脱氮材料的制备方法 |
| CN113511728A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-19 | 河北地势坤环保工程有限公司 | 一种人工湿地反硝化系统及其污水脱氮方法 |
-
2022
- 2022-06-23 CN CN202210715881.XA patent/CN115304159B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004174328A (ja) * | 2002-11-25 | 2004-06-24 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 水中の硝酸性窒素の除去方法、装置及び脱窒処理材 |
| JP2004255272A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 水中の硝酸性窒素除去用脱窒材の再生方法及び製造方法 |
| JP2006015320A (ja) * | 2004-06-01 | 2006-01-19 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 硝酸性窒素処理材及び排水の処理方法 |
| JP2006015311A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 脱窒細菌入り硝酸性窒素処理材およびその製造方法 |
| JP2006142149A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 硝酸性窒素処理用造粒品の製造方法 |
| JP2007044589A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 排水の処理方法及び硫黄含有脱窒材 |
| JP2007245022A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Nippon Steel Chem Co Ltd | 硝酸性窒素による地下水汚染を防止する方法。 |
| WO2008120979A1 (en) * | 2007-04-03 | 2008-10-09 | Stichting Deltares | Microbiologically induced carbonate precipitation |
| KR100823318B1 (ko) * | 2007-04-17 | 2008-04-17 | (주)전테크 | 질산성질소 및 아질산성질소의 황산화탈질용 담체와 이의 제조 방법과 이의 미생물 식종 방법 및 이를 이용한 폐수의 탈질처리 방법 |
| CN109592797A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-09 | 东北大学 | 一种反硝化脱氮材料的制备方法 |
| CN113511728A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-19 | 河北地势坤环保工程有限公司 | 一种人工湿地反硝化系统及其污水脱氮方法 |
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