一种用于污水处理的组合式填料球制造技术

本发明专利技术提供了一种用于污水处理的组合式填料球。为了解决现有填料无法同时兼具高污水处理效果，低运行成本的问题，本发明专利技术提供一种用于污水处理的组合式填料球，所述的组合式填料球包括填料组合物和用于装载所述的填料组合物的塑料滤球，所述的填料组合物包括占所述的组合式填料球的总质量的30％～50％的电子供体催化填料、占所述的组合式填料球的总质量的15％～20％的生物碳填料、占所述的组合式填料球的总质量的30％～45％的惰性填料。在不增加运行成本的前提下，实现高效污水处理，并延长了人工湿地使用寿命。长了人工湿地使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用于污水处理的组合式填料球


[0001]本专利技术属于水处理新材料
，具体涉及一种用于污水处理的组合式填料球。

技术介绍

[0002]自然水生态系统包括湿地等都具有一定的污水处理功能。人工湿地是对自然水生态系统的强化，通过增加填料，提高水动力学控制因素，能够强化湿地系统对COD、氨氮、总磷的去除效果。但是随着生活水平的提高，城市生活污水、工业废水、农村污水、垃圾渗滤液等污水中含氮有机物或无机物的排放量日益增加，水体中污染物逐渐从COD、氨氮等元素转变为以硝酸盐氮、磷酸盐、消毒副产物为主的富营养化物质、生态毒害作用物质为主。尤其是NO3‑
N污染程度越来越严重，在全球范围内，NO3‑
N污染的涉及面也越来越广，NO3‑
N污染成为污水处理中最常见最难以有效去除的污染因子，成为世界上最复杂的环境问题。过量的氮、磷等营养性无机盐超标危害会导致水体富营养化，引起水生生物死亡，危及植物生存，影响人类的健康，抑制血液输氧能力，甚至诱发癌症，危及生命等。原有的人工湿地系统设计填料、微生物、植物体系对现有的污染物去除能力有限。
[0003]常规去除硝酸盐的技术包括物理、化学和生物为主的离子交换、吸附、反渗透、化学还原法和生物反硝化方法等。然而包括依托物理、化学为主的硝酸盐水体去除工艺均有其实用性和设计缺陷。例如，这些离子交换工艺只能将硝酸盐从水溶液中分离出来，并会产生耗尽的树脂和浓缩硝酸盐，而不能完全去除硝酸盐，从而产生大量的二次盐水废物，造成较为昂贵的后续处理成本。而吸附法受到不同吸附材料粒径、pH和温度影响，表现出不同吸附能力，限制了其在一般硝酸盐污水处理方面的实际工程应用。而化学法为达到较高的去除效率，所选用主要还原材料较为活泼，造成主要还原产物为氨氮，未能从根本上去除水体氮元素污染。
[0004]越来越多的填料被开发用于污水处理。例如：专利CN 101671150 B中公开了一种由水泥、石灰石、聚合硫酸铁颗粒、聚丙烯酸树脂、水和水玻璃组成的填料，通过各组分混合成浆料，倒入模具加水玻璃成型；CN 101508481 B公开了一种用牡蛎壳、火山灰加膨化烧结块和活性炭构成的湿地填料；专利CN109847699A公开了利用包括沸石、活性炭、铁粉为主要填料进行物理吸附脱出氨氮以及磷酸盐，主要属于前述物理脱氮范畴，且去除目标为氨氮。但上述专利脱氮效果有限，现有专利CN111137973提供了一种脱氮填料，其组分包括铁碳填料、铁屑颗粒、硫磺颗粒以及生物活性炭，污水总氮去除效果最高为63.46％，总氮去除率有待进一步提高。
[0005]现行主流污水处理工艺正是利用有机碳源投加异养反硝化反应，通过改进的强化脱氮填料实现高效污水处理，但也存在以下问题：1、当碳源投加量超标时，出水中会有碳源残留，引起COD超标；当碳源投加量不足时，反硝化过程反应不完全，出水中NO3‑
N不能达标或者出现NO2‑
N的累积；2、大量碳源投加会引起大量微生物繁殖，产生剩余污泥量增大；3、外加过量有机物碳源导致运行成本升高，运行费用增加。另外，现有填料在使用过程中，随
时间的推移，下端部的填料出现粉碎，导致湿地堵塞，降低人工湿地使用寿命。
[0006]因此，需要对现有填料进行优化，在不增加运行成本的前提下，实现高效污水处理，同时能够延长人工湿地使用寿命的组合式填料。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对上述问题，提出了一种能够在不增加运行成本的前提下，实现高效污水处理，同时能够延长人工湿地使用寿命的组合式填料。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]本专利技术的第一方面提供一种用于污水处理的组合式填料球，所述的组合式填料球包括填料组合物和用于装载所述的填料组合物的塑料滤球，
[0010]所述的填料组合物包括占所述的组合式填料球的总质量的30％～50％的电子供体催化填料、占所述的组合式填料球的总质量的15％～20％的生物碳填料、占所述的组合式填料球的总质量的30％～45％的惰性填料。
[0011]优选地，按质量百分比计，所述的电子供体催化填料包括10％～40％的零价铁粉、20％～40％的硫磺粉、20％～50％的硅铝酸盐复合胶黏剂。
[0012]进一步优选地，所述的铁粉的粒径为200～400目。
[0013]进一步优选地，所述的硫磺粉的粒径为100～200目。
[0014]优选地，所述的硅铝酸盐复合胶黏剂为硅铝酸镁和硅铝酸锂复合胶粘剂。
[0015]优选地，所述的电子供体催化填料的粒径为6～10mm。
[0016]优选地，所述的生物碳填料的粒径为4～8mm。
[0017]优选地，所述的惰性填料为石灰石或砾石，所述的惰性填料的粒径为6～10mm。
[0018]优选地，所述的塑料滤球的质量为所述的组合式填料球的总质量的3％～8％。
[0019]优选地，所述的塑料滤球的直径为5～10cm。
[0020]本专利技术第二方面提供一种所述的组合式填料球的制备方法，将所述的电子供体催化填料、所述的生物碳填料、所述的惰性填料混合，装于无纺布填料袋中，然后封装到所述的塑料滤球中。
[0021]本专利技术第三方面还提供一种所述的组合式填料球在污水处理中的应用。
[0022]本专利技术第四方面还提供使用所述的组合式填料球的人工湿地系统。
[0023]由于以上技术方案的实施，本专利技术与现有技术相比具有如下优点：
[0024]本专利技术的组合式填料球，通过多种类型的填料复配并通过组分优化，实现低成本下，高效脱氮，显著提高污水处理效率；同时将特定比例的组合物封装于塑料滤球中，可防止污水处理一段时间后，填料粉碎导致的湿地堵塞问题，同时相比直接比例混合多种填料的操作，整体湿地中填料组分更加一致，使污水处理效果更加稳定。
附图说明
[0025]附图1为本专利技术的组合式填料球中的电子供体催化填料产品图。
具体实施方式
[0026]由于污水中主要污染源逐渐转变为NO3‑
N，现有技术多利用有机碳源投加异养反
硝化反应，通过改进的强化脱氮填料实现高效污水处理。但是，当碳源与强化脱氮填料投料比例不当，对污水处理效果、水生动植物的生长都会造成严重的影响；同时现有用于污水处理的填料的组分比较复杂，成本较高，加上现有填料在使用过程中，随时间的推移，下端部的填料出现粉碎，导致湿地堵塞，降低人工湿地使用寿命。因此，依靠现有技术无法同时兼顾低运行成本、高污水处理效果以及较长的湿地使用寿命。
[0027]鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
[0028]本专利技术设计了一种用于污水处理的组合式填料球，将电子供体催化填料、生物碳填料、惰性填料按一定质量比例组合使用，并将它们的组合物封装到塑料内。
[0029]根据一些实施例，所述的填料组合物由占所述的组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于污水处理的组合式填料球，其特征在于：所述的组合式填料球包括填料组合物和用于装载所述的填料组合物的塑料滤球，所述的填料组合物包括占所述的组合式填料球的总质量的30％～50％的电子供体催化填料、占所述的组合式填料球的总质量的15％～20％的生物碳填料、占所述的组合式填料球的总质量的30％～45％的惰性填料。2.根据权利要求1所述的组合式填料球，其特征在于：按质量百分比计，所述的电子供体催化填料包括10％～40％的零价铁粉、20％～40％的硫磺粉、20％～50％的硅铝酸盐复合胶黏剂。3.根据权利要求2所述的组合式填料球，其特征在于：所述的铁粉的粒径为200～400目；所述的硫磺粉的粒径为100～200目。4.根据权利要求2所述的组合式填料球，其特征在于：所述的硅铝酸盐复合胶黏剂为硅铝酸镁和硅铝酸锂复合胶粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鹏，王晶晶，
申请(专利权)人：清上苏州环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：