硫自养滤材,水污水处理,自养脱氮滤料

养反硝化脱氮技术是一种无需外加有机碳源即可实现水中硝态氮深度去除的滤料术。
自养反硝化技术的核心是自主研发的耦合生物电子载体、功能菌剂和非碳源依赖型深度脱氮工艺系统。利用无机碳（CO2、HCO3-、CO32-）作为碳源，主要以无机物（S、S2-、H2、S2O32-、Fe、Fe2+、NH4+等）作为硝酸盐氮还原的电子供体完成微生物新陈代谢，将缺少有机碳源的硝酸盐氮污染的水中的NO3–N还原为N2。在耦合生物电子载体中，碱度供体均匀分布可以有效平衡脱氮过程的酸碱度，实现生物活性的自维持；多元电子供体的引入，可以有效促进微生物的代谢偶联作用，实现脱氮反应过程的自激活。

硫自养滤料很多人看上去会觉得和陶粒滤料的外观很像，确实是从外观大致来看有些相似，但是实际是两种不同的产品，原料和工艺就不同。硫自养滤料表面微孔发达且分布合理，平均微孔直径约为200微米，生长在微孔内的微生物不易流失，即使长时间不运转也能保持菌种，使得曝气生物滤池可间断运行；同时，比表面积大，可附着生长、繁殖大量微生物，能使深床反硝化滤池的容积负荷增大，降解速率显著提高；另外，该产品质地轻、强度高、耐摩擦、耐冲洗、不向水体释放有毒有害物，具有良好的物理、化学和水力学特性，可适应于不同污水净化的要求。现代水处理工艺充分利用了这些特性，使其成为水处理特别是污水、微污染水源水生物预处理以及给水过滤技术的滤料。

反硝化滤池采用单质硫及铁复合矿物作为滤料相较于目前常见的基于外源投加有机碳源的反硝化滤池，自活性反硝化滤池无需投加有机碳源，可有效避免由于水质波动带来的COD二次污染问题同时，脱氮基于自养反硝化原理，污泥产率低，可有效降低反冲洗频次，实现节能。另外，相较于有机碳源作为电子供体，固体缓释型电子供体更为廉价，并易于储藏和运输。硫自养滤料整体上可显著降低深度反硝化工段的运行成本。另外，相较于有机碳源作为电子供体，固体缓释型电子供体更为廉价，并易于储藏和运输。硫自养滤料整体上可显著降低深度反硝化工段的运行成本。

硫自养反硝化中硫形态的分类
硫离子（S2-）
含有S2-的废水对环境有着较大的危害。污水中的S2-会对管道产生腐蚀，减少管道寿命，在输送过程中水解还会产生H2S气体，散发臭味的同时还具有一定的毒性。利用S2-做为硫自养反硝化的硫源可以将二者同时去除，可以达到以废治废的效果，反应方程式如下所示。
NO3-+ 0.70S2-+0.997H++0.131CO2→
0.70SO42-+0.50N2+0.406H2O+0.026C5H7O2N

硫自养反硝化的优点
1、无需投加碳源，节省了碳源的消耗；
2、填料自身消耗，无需更换，直接投加；
3、无碳源穿透的问题，防止出水COD升高！
硫自养反硝化反应多为产酸反应，反应过程中pH变化较大，而微生物的适宜pH区间较小，pH的变化会对系统的脱氮效率产生较大的影响。车轩等研究发现脱氮硫杆菌生长的适pH为6.8~7.0，李天昕等发现S/石灰石滤柱在pH=7.0时系统有大的TN去除率，Liu等研究发现在pH小于6.7时，系统的比反硝化速率会快速下降。因此，硫自养反硝化的适pH值约为7.0。

温度对于硫自养反硝化过程是一个重要的环境因素，对细菌的生长和反硝化的速率有明显的影响。车轩等研究提出脱氮硫杆菌适的生长温度为29.5 ℃，适的反硝化温度为32.8 ℃；张晓晨等试验发现温度在30 ℃~35 ℃条件下有高的硝酸盐去除率；Donovan等指出脱氮硫杆菌在28 ℃~32 ℃范围内活性较好；牛建敏等筛选出的菌种在20.0 ℃~35.0 ℃范围内有较好的效果。由此可知，硫自养反硝化的适温度在30 ℃左右。
硫自养反硝化的优缺点
1、填料板结堵塞问题，生物膜容易堵塞填料，使脱氮效率下降，需要频繁反洗；
2、出水硫酸盐含量增加；
3、填料成本较高，一次性投入大！