【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及反硝化，尤其涉及一种通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的mic生物填料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、当前污水处理系统面临的巨大挑战是如何实现污水中硝态氮的高效并深度的去除。目前污水脱氮的工艺中，最常用的是以有机碳源作为电子供体的异养反硝化工艺。异养反硝化过程虽然反应速率快，但其需要投加有机碳源作为电子供体，导致运行成本上升和二氧化碳排放量的增加。传统的异养反硝化技术的原理是利用有机碳作为电子供体，实现硝态氮的还原去除。该技术所需的有机碳主要包括葡萄糖、乙酸钠等较为昂贵的有机化合物。在反硝化滤池中加入此类有机物用于深度脱氮，进一步提升了污水处理成本，同时也容易因有机碳投加过量导致二次污染问题。目前国内大多采用传统硝化-反硝化生物脱氮(即a/o)工艺进行脱氮处理,一般经过氨化作用、硝化作用和反硝化作用三个过程进行脱除，其中氨化作用是通过微生物作用将大分子有机物合成氨氮的过程，硝化作用是在好氧条件下，硝化细菌将氨氮氧化成硝酸盐的过程，此过程为反硝化作用提供底物；反硝化作用是微生物利用硝酸盐作为电子受体，利用有机物作为碳源，将硝酸盐还原为气态氮排除系统的过程。但是传统脱氮工艺中的硝化过程和反硝化过程相互对立，硝化过程由自养的好氧菌完成，而反硝化由异氧的厌氧菌完成，两过程相对立且微生物种群世代周期相差很大，使得整个工艺变得复杂。
2、已有研究表明存在可以实现好氧反硝化的微生物如陶厄氏菌属(thauera)等，使得在好氧情况下实现同步硝化反硝化成为可能。本专利技术制备的生物填料通过实现硝化-好氧反硝化-硫自养反硝
技术实现思路
1、为了克服以上现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的mic生物填料，提高填料的孔隙率和比表面积，从而提高了污水氨氮的去除率。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的mic生物填料的制备方法。
3、本专利技术的再一目的在于提供一种通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的mic生物填料的应用。
4、本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：
5、一种通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的mic生物填料，包括如下按重量百分比计的组分：
6、一级产物 70％-80％；
7、硫磺 25％-10％；
8、碱度提供剂 5％-10％。
9、优选的，所述一级产物包括如下按重量百分比计的组分：
10、
11、优选的，所述碱度提供剂包括碳酸氢钠、碳酸钙或碳酸钠中的一种或多种。
12、优选的，所述金属催化剂包括铜粉、银粉或锰粉中的一种或多种。
13、优选的，所述粘合剂为酚醛树脂胶黏剂。
14、优选的，所述造孔剂包括硅酸盐微球或碳酸氢钠中的一种或多种。
15、一种通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的mic生物填料的制备方法，包括以下步骤：
16、(1)、将粉碎后的铁碳填料、碱度提供剂、火山石渣、金属催化剂、粘合剂和造孔剂在950-1050℃下进行煅烧，冷却成型后得到一级产物；
17、(2)、将步骤(1)制备得到的一级产物与硫磺、碱度提供剂进行煅烧、混合和冷却，得到mic生物填料。
18、优选的，步骤(2)中煅烧的温度为140-150℃。
19、一种通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的mic生物填料的应用，作为曝气生物滤池的填料处理高速公路服务区污水。
20、本专利技术相对现有技术具有以下优点及有益效果：
21、本专利技术专利通过对铁碳材料进行改性，制备得到的mic生物填料的性质是含有一定碱度且含有一定的单质硫，使得内部变为适于反硝化微生物生长的环境，硝化细菌和好氧反硝化细菌会在填料表面生长，填料内层就会存在厌氧区，同时硫自养反硝化细菌会在填料内部生长，碱度提供剂可以提供部分所需的碱度，使得内部变为适于反硝化微生物生长的环境，这样就实现了硝化-好氧反硝化-硫自养反硝化的协同，从而实现总氮的脱除，可应用于实际的污水处理。
22、本专利技术所公开的mic生物填料的制备方法，制作流程清晰，可操作性强，且制得的mic填料具有硬度高、稳定性强、孔隙率高和比表面积更大等优点，更适于生物膜的生长。本专利技术所公开的mic填料的孔隙率在30％-60％，比表面积在3-6㎡/g，粒径在1-4㎝之间，孔径大小在0.1-0.5mm之间。
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1.一种通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的MIC生物填料，其特征在于，包括如下按重量百分比计的组分：
2.根据权利要求1所述的通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的MIC生物填料，其特征在于，所述一级产物包括如下按重量百分比计的组分：
3.根据权利要求1或2所述的通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的MIC生物填料，其特征在于，所述碱度提供剂包括碳酸氢钠、碳酸钙或碳酸钠中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的MIC生物填料，其特征在于，所述金属催化剂包括铜粉、银粉或锰粉中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的MIC生物填料，其特征在于，所述粘合剂为酚醛树脂胶黏剂。
6.根据权利要求2所述的通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的MIC生物填料，其特征在于，所述造孔剂包括硅酸盐微球或碳酸氢钠中的一种或多种。
7.权利要求1-6任意一项所述的通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的MIC生物填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的通过同
9.权利要求1-6任意一项所述的通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的MIC生物填料的应用，其特征在于，作为曝气生物滤池的填料处理高速公路服务区污水。
...【技术特征摘要】
1.一种通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的mic生物填料，其特征在于，包括如下按重量百分比计的组分：
2.根据权利要求1所述的通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的mic生物填料，其特征在于，所述一级产物包括如下按重量百分比计的组分：
3.根据权利要求1或2所述的通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的mic生物填料，其特征在于，所述碱度提供剂包括碳酸氢钠、碳酸钙或碳酸钠中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的mic生物填料，其特征在于，所述金属催化剂包括铜粉、银粉或锰粉中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的通过同步硝化反硝化实现高效脱氮的mic生物填料...
【专利技术属性】
技术研发人员：江峰，黄晓东，李建武，黎新才，黄韬，梁振声，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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