本申请示出了一种新型功能载体及其在污水处理中的应用，新型功能载体为包括：膨胀珍珠岩颗粒、硫铁矿粉和有机营养源粉末的组合物，其中，硫铁矿粉和有机营养源粉末通过负压抽真空的方式负载于膨胀珍珠岩的表面和孔隙结构内，硫铁矿粉及有机营养源可诱导脱氮除磷专性微生物在载体表面富集，强化系统的脱氮除磷效果。在污水处理中，新型功能载体在不同的水力条件下颗粒度达到稳态平衡，与微生物结合形成粒径分布集中的污泥颗粒，通过在生化池与二沉池之间设置低速离心装置，将污泥颗粒截留在生化池内，提升生化池的污泥浓度，同时降低二沉池的实际运行负荷。此外，污泥颗粒的形成提高了水力旋流器的分离回收效率，减少功能载体的补充频率和补充量。体的补充频率和补充量。体的补充频率和补充量。
【技术实现步骤摘要】
一种新型功能载体及其在污水处理中的应用
[0001]本申请涉及污水处理用生物载体应用
，具体涉及一种新型功能载体及其在污水处理中的应用。
技术介绍
[0002]现有应用于污水生物处理方法包括：活性污泥法和微生物附着生长法；活性污泥法能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他物质，同时能够脱氮除磷，能够使处理污水的微生物在生物反应器中处于悬浮状态；所述微生物附着生长法能够使微生物附着于某种形式的载体表面固定化生长。
[0003]为强化城镇污水处理效率，目前根据活性污泥法和微生物附着生长法已开始构建复合生物反应器，复合生物反应器中包括悬浮生长的微生物和粉末载体，以使复合生物反应器中形成“双泥”(即活性污泥和含粉末载体的污泥)共生的微生物系统，以增加生物处理单元的微生物生长量，提高污水处理过程中的脱氮除磷效率。现有的粉末载体通常为活性炭、沸石、硅藻土等。为了缩短载体的挂膜周期，提升系统的脱氮除磷性能，通过负载的方式将超细功能粉末负载在载体表面上。
[0004]如公开号为CN 110627226 A公开的一种无机复合粉末载体及其在城镇污水处理强化生物脱氮中的应用中使用的复合粉末载体，利用膨胀珍珠岩颗粒较大的表面能并采用湿式滤过性搅拌的方式，将纳米级无机替代碳源紧密吸附在硅藻土、凹凸棒土、珍珠岩或沸石膨胀珍珠岩颗粒上。
[0005]该种膨胀珍珠岩颗粒制备简易且负载效果较好，但仍有以下缺陷：首先，载体与替代碳源之间粒径差较小，载体当量粒径为10微米级，而所述替代碳源粉体当量粒径为纳米级，导致替代碳源粉体的吸附效果不够紧密，后期使用时易脱附；其次，采用湿性过滤搅拌的方式，替代碳源粉体于载体之上分布不均，负载量不可控，而且单位质量膨胀珍珠岩颗粒负载量少，对于后续微生物附着生长不利以及微生物菌落(包括反硝化菌、聚磷菌等)的形成不利；最后，在载体污水处理应用的方面，10微米级的复合粉末载体与污泥结合紧密，分离回收难度较大。
技术实现思路
[0006]本申请提供一种新型功能载体及其在污水处理中的应用，能够解决相关技术中载体粒径不可控、载体与絮体污泥结合后分离回收难度大、回收循环利用能耗高、二沉池处理效率无法与生化池匹配等问题，能够通过在生化池与二沉池之间设置低速离心装置，将污泥颗粒截留在生化池内，提升生化池的污泥浓度，同时降低二沉池的实际运行负荷，可实现生化池与二沉池处理水量的双提升。提高了水力旋流器的分离回收效率，减少功能载体的补充频率和补充量。
[0007]第一方面，本申请示出一种新型功能载体，所述新型功能载体为包括：膨胀珍珠岩颗粒、硫铁矿粉和有机营养源粉末的组合物，三者通过负压抽真空的方式复合而成，所述新
型功能载体的粒径在500微米至4000微米之间，其中，所述硫矿铁粉的粒径小于10微米，所述有机营养源粉末的粒径小于10微米。
[0008]在一些实施例中，所述膨胀珍珠岩的质量占比在55％
‑
99％范围内；当所述膨胀珍珠岩的质量占比为55％时，所述硫矿铁粉的质量占比为40％，所述有机营养源粉末的质量占比为5％；当所述膨胀珍珠岩的质量占比为99％时，所述硫矿铁粉的质量占比为0.5％，所述有机营养源粉末的质量占比为0.5％。
[0009]在一些实施例中，所述有机营养源粉末至少包括：淀粉、聚乳酸以及聚羟基脂肪酸酯类聚合物的任意一种。
[0010]第二方面，本申请还示出一种新型功能载体在污水处理中的应用，所述新型功能载体如上所述的任意一种；包括：将所述新增功能载体填充至污水处理生化池，载体填充量为生化池体积的10～40％。
[0011]在一些实施例中，所述新型功能载体在污水处理生化池中与活性污泥混合，在水力作用下，所述新型功能载体的颗粒度不断改变，在系统运行10
‑
20d，所述新型功能载体颗粒度达到稳态平衡，粒径分布集中在40
‑
150um。
[0012]所述颗粒度达到稳态平衡的新型功能载体与所述污水处理生化池中的微生物聚合，形成污泥颗粒。其中，所述颗粒度达到稳态平衡的新型功能载体与所述微生物的聚合方法为：所述微生物在所述颗粒度达到稳态平衡的新型功能载体表面富集；
[0013]所述污泥颗粒与所述污水处理生化池中的活性污泥生成双泥系统。
[0014]在一些实施例中，在所述污泥颗粒与所述污水处理生化池中的活性污泥生成双泥系统的过程中，所述污泥颗粒与所述活性污泥完成生化反应；将完成所述生化反应的所述污泥颗粒与所述活性污泥置入低速离心分离装置，以根据所述低速离心分离装置分离所述污泥颗粒与所述活性污泥；以获取回流污泥颗粒以及剩余污泥颗粒；将所述回流污泥颗粒以内回流的方式回流至所述污水处理生化池的缺氧区，以通过所述回流污泥强化脱氮。
[0015]在一些实施例中，将所述活性污泥与所述剩余污泥颗粒置入二沉池以将所述活性污泥与所述剩余污泥颗粒形成浓缩液。
[0016]在一些实施例中，将所述浓缩液分为第一浓缩液和第二浓缩液，将所述第一浓缩液回流至所述污水处理生化池的缺氧区，以使所述第一浓缩液用于厌氧释磷；将所述第二浓缩液通过水力旋流器分离回收所述剩余污泥颗粒；
[0017]将所述第二浓缩液分离所述剩余污泥颗粒后的剩余部分淘汰出系统。
[0018]在一些实施例中，所述剩余污泥颗粒回收率可达95～99％。
[0019]在一些实施例中，所述新型功能载体后续补充频率为每月3
‑
4次，补充量为0.5
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3mg/L。
[0020]从上述技术方案可知，本专利技术提供了一种新型功能载体，所述膨胀珍珠岩颗粒具有高度丰富的孔隙结构，可为硫铁矿粉、有机营养源粉末和微生物的附着提供位点，实现硫铁矿粉和有机营养源粉末负载量的可调控；同时，本专利技术使用负压抽真空的方式进行复合，使得硫铁矿粉和有机营养源粉末在负压的条件下，进入膨胀珍珠岩的内部骨架中，由于膨胀珍珠岩颗粒与硫铁矿粉、有机营养源粉末之间存在的巨大的粒径差，在污水处理过程中结合紧密、均匀，不易脱附。
[0021]所述新型功能载体在水力作用下，颗粒度不断发生变化，颗粒度达到稳态后的新
型功能载体粒径分布集中，可均匀分散于污水处理生化池的悬浮液中，实现全池流化；具有较大的比表面和多孔结构，为附着型微生物的生长提供大量的附着位点，形成污泥颗粒，所述污泥颗粒的形成可提高系统内有效微生物的数量；所述污泥颗粒结构密实，沉降性能优异，提高系统的污水处理能力；所述新型功能载体包括硫铁矿粉，可诱导硫自养菌等专性微生物在系统内富集，在处理低碳氮比污水时优势明显；包括有机营养源粉末，可为微生物生长提供必需的养分，促进脱氮除磷专性微生物在载体表面的生长繁殖，加速污泥颗粒的成型。本专利技术还提供了一种新型功能载体在污水处理中的应用，所述新型功能载体经培养后形成的污泥颗粒与活性污泥构成双泥系统，并通过设置在生化池与二沉池之间的低速离心分离装置，将绝大部分的污泥颗粒截留，以内回流的方式返回生化池本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新型功能载体，其特征在于，所述新型功能载体为包括：膨胀珍珠岩颗粒、硫铁矿粉和有机营养源粉末的组合物，三者通过负压抽真空的方式复合而成，所述新型功能载体的粒径在500微米至4000微米之间，其中，所述硫矿铁粉的粒径小于10微米，所述有机营养源粉末的粒径小于10微米。2.根据权利要求1所述的新型功能载体，其特征在于，所述膨胀珍珠岩颗粒的质量占比在55％
‑
99％范围内；当所述膨胀珍珠岩的质量占比为55％时，所述硫矿铁粉的质量占比为40％，所述有机营养源粉末的质量占比为5％；当所述膨胀珍珠岩的质量占比为99％时，所述硫矿铁粉的质量占比为0.5％，所述有机营养源粉末的质量占比为0.5％。3.根据权利要求1所述的新型功能载体，其特征在于，所述有机营养源粉末至少包括：淀粉、聚乳酸以及聚羟基脂肪酸酯类聚合物的任意一种。4.一种新型功能载体在污水处理中的应用，其特征在于，所述新型功能载体为权利要求1
‑
3所述的任意一种；包括：将所述功能载体填充至污水处理生化池，载体填充量为生化池体积的10～40％。5.根据权利要求4所述的新型功能载体在污水处理中的应用，其特征在于，所述新型功能载体在污水处理生化池中与活性污泥混合，在水力作用下，所述新型功能载体的颗粒度不断改变，在系统运行10
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20d，所述新型功能载体颗粒度达到稳态平衡，粒径分布集中在40
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150um；所述颗粒度达到稳态平衡的新型功能载体与所述污水处理生化池中的微生物聚合，形成污泥颗粒；其中，所述颗粒度达到稳态平衡的新型功能载体与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张淞萱，万丽，胡英丽，
申请(专利权)人：湖南五方环境科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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