公布日：2022.10.11
申请日：2022.07.28
分类号：C02F3/28(2006.01)I
摘要
本申请公开了一种用于污水处理的脱氮生物滤料及其制备方法、污水处理剂。本申请的制备方法包括：将铁粉、硫磺、石墨和粉煤灰加入水中混合配制为第一浆料；将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二醇和过硫酸铵加入第一浆料并搅拌发泡，获得第二浆料；向模具中倾注第二浆料，进行第一次静置，将含有脱氮菌和碳源的泡沫芯材浸没入第二浆料中，进行第二次静置，脱模，获得脱氮生物滤料；其中，脱氮菌为异养反硝化菌，碳源包括：海藻糖、脂肪酸聚甘油酯、黄原胶、琼脂和淀粉，泡沫芯材为聚氨酯泡沫。本申请的制备方法获得的脱氮生物滤料能够为异养反硝化菌提供充足均衡的营养。
权利要求书
1.一种用于污水处理的脱氮生物滤料的制备方法，其特征在于，包括：S110、按铁粉：硫磺：石墨：粉煤灰：水＝(6-8)：(6-8)：(12-14)：(14-16)：100的质量比，将所述铁粉、所述硫磺、所述石墨和所述粉煤灰加入所述水中混合配制为第一浆料；S120、按脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：十二醇：过硫酸铵：第一浆料＝(2-4)：(2-4)：(2-4)：100的质量比，将所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、所述十二醇和所述过硫酸铵加入所述第一浆料并搅拌发泡，获得第二浆料；S130、向模具中倾注所述第二浆料，进行第一次静置，将含有脱氮菌和碳源的泡沫芯材浸没入所述第二浆料中，进行第二次静置，脱模，获得所述脱氮生物滤料；其中，所述脱氮菌为异养反硝化菌，所述碳源包括：海藻糖、脂肪酸聚甘油酯、黄原胶、琼脂和淀粉，所述泡沫芯材为聚氨酯泡沫；所述泡沫芯材通过如下步骤制备：S210、将环氧丙烷、氢氧化钠、蓖麻油磷酸酯、山梨醇酐单油酸酯和淀粉在水中混合并超声乳化，获得第一混合物；S220、对所述第一混合物进行冷等离子体处理和水解处理，获得第二混合物；S230、将海藻糖、脂肪酸聚甘油酯、黄原胶、异养反硝化脱氮菌和琼脂加入所述第二混合物并混合均匀，获得第三混合物；S240、将三氧化二铝、十二烷基苯磺酸钠、葡甘露胶、聚丙烯酰胺和聚氨酯在水中混合均匀并通气搅拌发泡，获得泡沫弹性体；S250、将所述泡沫弹性体浸入所述第三混合物和水的混合物中，反复挤压搅拌后烘干并分割为块状，获得所述泡沫芯材。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S120中，所述搅拌发泡的搅拌转速为1600r/min-1800r/min，搅拌时间为10min-15min。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S130中，所述第一次静置的时间为5min-10min，所述第二次静置的时间为20min-30min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S230具体包括：按海藻糖：脂肪酸聚甘油酯：黄原胶：异养反硝化脱氮菌：琼脂：第二混合物＝(2-4)：(2-4)：(4-8)：(12-16)：(12-16)：100的质量比，将所述海藻糖、所述脂肪酸聚甘油酯、所述黄原胶、所述异养反硝化脱氮菌和所述琼脂加入所述第二混合物并混合均匀，获得所述第三混合物。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S240具体包括：按三氧化二铝：十二烷基苯磺酸钠：葡甘露胶：聚丙烯酰胺：聚氨酯：水＝(2-4)：(4-6)：(4-6)：(20-25)：(40-60)：100的质量比，将所述三氧化二铝、所述十二烷基苯磺酸钠、所述葡甘露胶、所述聚丙烯酰胺和所述聚氨酯在所述水中混合均匀，通入氮气并持续搅拌，静置，反复水洗，获得所述泡沫弹性体。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤S240中，通入所述氮气的流速为0.1L/min-0.2L/min，所述搅拌的时间为20min至40min，所述静置的时间1h至2h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S250具体包括：按泡沫弹性体：第三混合物：水＝(15-20)：(50-60)：100的质量比，将所述泡沫弹性体浸入所述第三混合物和所述水的混合物中，反复挤压搅拌后烘干并分割为块状，获得所述泡沫芯材。
8.一种用于污水处理的脱氮生物滤料，其特征在于，所述脱氮生物滤料采用如权利要求1至7中任一项所述的制备方法获得。
9.一种污水处理剂，其特征在于，所述污水处理剂包括如权利要求8所述的脱氮生物滤料。
发明内容
本申请旨在提供一种用于脱氮处理的生物滤料及其制备方法、污水处理剂。
本申请提供了一种用于污水处理的脱氮生物滤料的制备方法，包括：
S110、按铁粉：硫磺：石墨：粉煤灰：水＝(6-8)：(6-8)：(12-14)：(14-16)：100的质量比，将铁粉、硫磺、石墨和粉煤灰加入水中混合配制为第一浆料；
S120、按脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠：十二醇：过硫酸铵：第一浆料＝(2-4)：(2-4)：(2-4)：100的质量比，将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二醇和过硫酸铵加入第一浆料并搅拌发泡，获得第二浆料；
S130、向模具中倾注第二浆料，进行第一次静置，将含有脱氮菌和碳源的泡沫芯材浸没入第二浆料中，进行第二次静置，脱模，获得脱氮生物滤料；
其中，脱氮菌为异养反硝化菌，碳源包括：海藻糖、脂肪酸聚甘油酯、黄原胶、琼脂和淀粉，泡沫芯材为聚氨酯泡沫。
进一步地，在步骤S120中，搅拌发泡的搅拌转速为1600r/min-1800r/min，搅拌时间为10min-15min。
进一步地，在步骤S130中，第一次静置的时间为5min-10min，第二次静置的时间为20min-30min。
进一步地，泡沫芯材通过如下步骤制备：
S210、将环氧丙烷、氢氧化钠、蓖麻油磷酸酯、山梨醇酐单油酸酯和淀粉在水中混合并超声乳化，获得第一混合物；
S220、对第一混合物进行冷等离子体处理和水解处理，获得第二混合物；
S230、将海藻糖、脂肪酸聚甘油酯、黄原胶、异养反硝化脱氮菌和琼脂加入第二混合物并混合均匀，获得第三混合物；
S240、将三氧化二铝、十二烷基苯磺酸钠、葡甘露胶、聚丙烯酰胺和聚氨酯在水中混合均匀并通气搅拌发泡，获得泡沫弹性体；
S250、将泡沫弹性体浸入第三混合物和水的混合物中，反复挤压搅拌后烘干并分割为块状，获得泡沫芯材。
进一步地，步骤S230具体包括：
按海藻糖：脂肪酸聚甘油酯：黄原胶：异养反硝化脱氮菌：琼脂：第二混合物＝(2-4)：(2-4)：(4-8)：(12-16)：(12-16)：100的质量比，将海藻糖、脂肪酸聚甘油酯、黄原胶、异养反硝化脱氮菌和琼脂加入第二混合物并混合均匀，获得第三混合物。
进一步地，步骤S240具体包括：
按三氧化二铝：十二烷基苯磺酸钠：葡甘露胶：聚丙烯酰胺：聚氨酯：水＝(2-4)：(4-6)：(4-6)：(20-25)：(40-60)：100的质量比，将三氧化二铝、十二烷基苯磺酸钠、葡甘露胶、聚丙烯酰胺和聚氨酯在水中混合均匀，通入氮气并持续搅拌，静置，反复水洗，获得泡沫弹性体。
进一步地，在步骤S240中，通入氮气的流速为0.1L/min-0.2L/min，搅拌的时间为20min至40min，静置的时间1h至2h。
进一步地，步骤S250具体包括：
按泡沫弹性体：第三混合物：水＝(15-20)：(50-60)：100的质量比，将泡沫弹性体浸入第三混合物和水的混合物中，反复挤压搅拌后烘干并分割为块状，获得泡沫芯材。
本申请还提供了一种用于污水处理的脱氮生物滤料，脱氮生物滤料采用如上述任一技术方案的制备方法获得。
本申请还提供了一种污水处理剂，污水处理剂包括如上述任一技术方案的脱氮生物滤料。
本申请的有益效果为：铁粉和硫磺分别为异养反硝化菌提供铁类营养物质和硫类营养物质。石墨作为异养反硝化菌的无机碳源。粉煤灰则含有硅、铝、钙、镁、钠、钾的氧化物以及一些微量元素。异养反硝化菌的碳源包括：海藻糖、脂肪酸聚甘油酯、黄原胶、琼脂和淀粉。以上物质为有机碳源。上述物质能够为异养反硝化菌提供充足均衡的营养。
（发明人：李若沛;徐利员;曾玉娇;归美婷）