【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理，具体涉及一种微电解生物载体及其制备方法，进一步地，还涉及该微电解生物载体的应用。
技术介绍
1、氮、磷污染物超标是造成湖库富营养化、藻类爆发的重要因素，污水经过处理后产生的再生水可作为城市的“第二水源”补充到城市部分环境容量有限的内河、内湖等脆弱水体中。但城市污水厂排水执行一级a标准，离城市内河iv类或iii类控制标准要求有较大差距。实现高排放标准的污水深度处理技术已成为我国水处理
的一个典型难题和热点研究方向。
2、城市污水处理厂的二沉池出水由于缺乏可生物降解的有机碳源，不利于生物脱氮，因此有必要向再生水中外加碳源，如小分子有机物和植物缓释碳源等，以实现更好的脱氮效果。然而，额外投加碳源容易造成二次污染并产生额外成本。因此，有必要进行深入研究，在不额外添加碳源的情况下实现有效脱氮除磷。
技术实现思路
1、本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：提供自养电子供体成为解决反硝化限制的重要方法，以h2、硫、铁等为主的自养电子供体因其安全性且无二次污染等问题受到越来越多的关注。作为常用的自养电子供体，零价铁已被广泛用于提高生物脱氮的效果，具有增强硝化和反硝化脱氮的能力。然而一些研究者发现，零价铁存在容易钝化的问题，随着零价铁的腐蚀，大量的铁氧化物覆盖在材料表面形成氧化层，阻碍材料与水相的接触，减缓电子传递效率，导致自养反硝化脱氮的有效持续时间较短。因此，如何提高零价铁的电子传递速率以提高水中氮磷的去除性能是目前的研究重点。p>
2、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种微电解生物载体，该微电解生物载体能够提高脱氮除磷效率，无需额外投加药剂，并通过添加腐殖酸作为电子穿梭体，能够促进反应过程的电子传递，进一步提高载体颗粒对污染物的去除效率。
3、本专利技术实施例的微电解生物载体，包括以下组分：粉末活性炭：42.0～48.0％、零价铁粉：40.0～45.0％、催化剂：2.0～5.0％、粘合剂：5.0～8.0％、腐殖酸1.0～3.0％，以体积百分比计。
4、本专利技术实施例的微电解生物载体带来的优点和技术效果：
5、(1)本专利技术实施例中的微电解生物载体，在铁碳微电解反应的基础上，通过催化剂进一步催化强化铁碳微电解反应，同时引入腐殖酸，在腐殖酸中大量的醌基、氢醌和半醌等带电子基团的作用下，有效促进了微电解反应过程的电子传递，提高了微电解生物载体的有效组分的释放速率，从而提高了对污染物的去除效率；
6、(2)本专利技术实施例中的微电解生物载体，无需额外加入碳源和任何药剂，铁碳微电解的氧化还原反应和附着在其表面的生物膜能够氧化还原脱除污水中氮，铁碳微电解的氧化还原产物能够络合沉淀脱除水中的磷，实现了同时降低市政污水、工业废水、地表水及地下水中的氮和磷的浓度。
7、在一些实施例中，所述催化剂包括零价铜粉、零价钴粉、零价镍粉、零价锰粉中的至少一种。
8、在一些实施例中，所述催化剂包括体积比为(45～50)：(15～25)：(10～20)：(10～20)的零价铜粉、零价锰粉、零价钴粉和零价镍粉。
9、在一些实施例中，所述粘合剂包括体积比为(75～85)：(15～25)的硅酸钠溶液和聚乙烯醇；优选地，所述硅酸钠溶液的质量浓度为30～50％。
10、本专利技术实施例还提供了一种微电解生物载体的制备方法，包括以下步骤：
11、(1)按设计配比将粉末活性炭、零价铁粉、催化剂、腐殖酸混合，进行球磨后得到混合物；
12、(2)将粘合剂加入所述步骤(1)制得的混合物中，经干燥处理，制得微电解生物载体。
13、本专利技术实施例的微电解生物载体的制备方法带来的优点和技术效果，1、本专利技术实施例的方法制得的微电解生物载体能够提高脱氮除磷效率，无需额外投加药剂，并通过添加腐殖酸作为电子穿梭体，能够促进反应过程的电子传递，显著提高了微电解生物载体对污染物的去除效率；2、本专利技术实施例的制备方法操作简单，生产效率高，便于在工业生产中的推广应用。
14、在一些实施例中，所述步骤(1)中，所述球磨在厌氧条件下进行。
15、在一些实施例中，所述步骤(1)中，所述球磨采用正反交替的方式进行，所述球磨的转速为200～500转/分钟。
16、在一些实施例中，所述步骤(2)中，所述造粒得到的固体颗粒的粒径为10～15mm。
17、在一些实施例中，所述步骤(2)中，所述干燥处理的温度为100～105℃，干燥处理的时间为1.5～2.0h。
18、本专利技术实施例还提供了一种微电解生物载体在同步去除污水中氮磷的应用。
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1.一种微电解生物载体，其特征在于，包括以下组分：粉末活性炭：42.0～48.0％、零价铁粉：40.0～45.0％、催化剂：2.0～5.0％、粘合剂：5.0～8.0％、腐殖酸：1.0～3.0％，以体积百分比计。
2.根据权利要求1所述的微电解生物载体，其特征在于，所述催化剂包括零价铜粉、零价钴粉、零价镍粉、零价锰粉中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的微电解生物载体，其特征在于，所述催化剂包括体积比为(45～55)：(15～25)：(10～20)：(10～20)的零价铜粉、零价锰粉、零价钴粉和零价镍粉。
4.根据权利要求1所述的微电解生物载体，其特征在于，所述粘合剂包括体积比为(75～85)：(15～25)的硅酸钠溶液和聚乙烯醇，优选地，所述硅酸钠溶液的质量浓度为30～50％。
5.根据权利要求1～4任一项所述的微电解生物载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的微电解生物载体的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述球磨在厌氧条件下进行。
7.根据权利要求5或6所述的微电解生
8.根据权利要求5所述的微电解生物载体的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述造粒得到的固体颗粒的粒径为10～15mm。
9.根据权利要求5所述的微电解生物载体的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述干燥处理的温度为100～105℃，干燥处理的时间为1.5～2.0h。
10.一种权利要求1-4任一项所述的微电解生物载体或权利要求5-9任一项所述方法制得的微电解生物载体在同步去除污水中氮磷的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种微电解生物载体，其特征在于，包括以下组分：粉末活性炭：42.0～48.0％、零价铁粉：40.0～45.0％、催化剂：2.0～5.0％、粘合剂：5.0～8.0％、腐殖酸：1.0～3.0％，以体积百分比计。
2.根据权利要求1所述的微电解生物载体，其特征在于，所述催化剂包括零价铜粉、零价钴粉、零价镍粉、零价锰粉中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的微电解生物载体，其特征在于，所述催化剂包括体积比为(45～55)：(15～25)：(10～20)：(10～20)的零价铜粉、零价锰粉、零价钴粉和零价镍粉。
4.根据权利要求1所述的微电解生物载体，其特征在于，所述粘合剂包括体积比为(75～85)：(15～25)的硅酸钠溶液和聚乙烯醇，优选地，所述硅酸钠溶液的质量浓度为30～50％。
5.根据权利要求1～4任一项所述的微电解生物...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡智丰，张忠国，
申请(专利权)人：北京市科学技术研究院资源环境研究所，
类型：发明
国别省市：
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