本发明属于污水处理，更具体地，涉及一种可降解载体微生物膜脱氮填料及应用。
背景技术：
1、我国大部分地区污水排放执行《城镇污水厂污染物排放标准(gb18918-2002)》中一级a排放标准，其中总氮(tn)浓度不超过15mg/l，而我国《地表水环境质量标准(gb3838-2022)》ⅴ类水对总氮(湖、库)的要求是小于等于2.0mg/l，从水体富营养化的临界值可知，水体中的氮素含量高于0.2-0.3mg/l，就会导致水体富营养化。针对水体富营养化问题，需要通过有效的处理方式降低水中的氮元素。
2、反硝化生物脱氮原理是微生物利用水中硝氮或亚硝氮为电子受体，以有机物、氢气、硫单质或含硫化合物为电子供体，在缺氧条件下通过微生物代谢作用将硝氮或亚硝氮还原为氮气。反硝化生物脱氮可根据微生物生长特点分为异养反硝化和自养反硝化。异养反硝化系统运行稳定，反应速率较快，但反应过程需要持续投加有机碳源，会导致污泥产量高、反冲洗频率高、出水化学需氧量(cod)波动等问题，增加水处理成本。自养反硝化指某些专性无机化能自养型的硫杆菌属，在无氧或缺氧的条件下利用硫代硫酸盐、单质硫、硫化物等为电子供体，以硝酸盐为电子受体将硝氮还原为氮气同时将硫氧化为硫酸盐的自养反硝化过程。自养反硝化与传统脱氮技术相比，无需外加碳源、污泥产量少、反冲洗频率低、运行成本较低，但自养反硝化微生物生长较慢，难以快速形成稳定的微生物膜，快速进行反硝化生物脱氮，导致自养反硝化生物脱氮使用受限。
3、因此，目前亟待提出一种可降解载体微生物膜脱氮填料及应用，实现自养协同异养反硝化，结合两种反硝化优点，快速去除水中氮元素。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种可降解载体微生物膜脱氮填料及应用。本发明的填料可以实现自养协同异养反硝化，提高反硝化效率。
2、为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种可降解载体微生物膜脱氮填料，所述填料由硫磺、聚羟基脂肪酸酯、硅藻土、碳酸盐粉末、壳聚糖、稀土氧化物和粘合剂依次经混合搅拌、加热熔融和造粒制得。
3、根据本发明，优选地，以所述填料的总重量计，所述填料包括：硫磺55％-80％，聚羟基脂肪酸酯5％-20％，硅藻土5％-15％，碳酸盐粉末1％-15％，壳聚糖0.5％-5％，稀土氧化物0.5％-5％和粘合剂3％-15％。
4、更优选地，以所述填料的总重量计，所述填料包括：硫磺55％-75％，聚羟基脂肪酸酯5％-20％，硅藻土5％-15％，碳酸盐粉末3％-15％，壳聚糖1％-5％，稀土氧化物0.5％-5％和粘合剂5％-15％。
5、根据本发明，优选地，所述聚羟基脂肪酸酯(pha)为聚羟基丁酸脂(phb)、聚羟基戊酸酯(phv)和聚羟基丁酸脂-聚羟基戊酸酯共聚物(phb-co-phv)中的至少一种。
6、根据本发明，优选地，所述碳酸盐粉末为石灰石和/或贝壳粉。
7、根据本发明，优选地，所述稀土氧化物为氧化铈、氧化镨和氧化镧中的至少一种。
8、根据本发明，优选地，所述加热熔融使用的设备包括加热釜；所述加热熔融的温度为120-180℃。
9、根据本发明，优选地，所述可降解载体微生物膜脱氮填料为粒径为3-6mm的球状。
10、本发明另一方面提供了所述的可降解载体微生物膜脱氮填料在污水深度处理除氮中的应用。
11、根据本发明，优选地，所述污水为生活污水和/或工业废水，优选为污水处理的低碳氮比二级出水。作为优选方案，所述污水的水质条件包括：出水cod为30mg/l且大部分为难降解cod，出水tn为15mg/l。
12、本发明的技术方案的有益效果如下：
13、(1)本发明的填料中的可降解载体pha可以为微生物生长提供碳源，使填料表面快速生成生物膜，结合硫磺可以实现自养协同异养反硝化，其他辅料可以有效的改善反硝化系统的环境，提高反硝化效率。
14、(2)本发明中聚羟基脂肪酸酯的存在可以作为填料的强度支撑材料，还可以被微生物分解，实现填料主要成分全部微生物可降解。
15、(3)本发明中硅藻土可以吸收水分，改善填料表面的疏水性，同时硅藻土的存在可以为微生物提供附着载体。
16、(4)本发明中碳酸盐粉末可以为反硝化生物系统提供碱度，保障自养反硝化的顺利进行。
17、(5)本发明中壳聚糖可以抑制填料表面真菌和其他杂菌的生长，为反硝化微生物创造优势生长环境。
18、(6)本发明中稀土氧化物可以为提高处理系统水中氧化还原电位，减少硫化氢的产生。
19、(7)本发明中各种物料与硫磺混合后，可以提高硫磺的燃点，提高填料的运输和使用过程中的安全性。
20、(8)本发明中填料的成分配比可以根据水质水量特征进行调整。
21、(9)本发明可以应用于水处理中氮元素的深度去除，尤其适用于低碳氮比的污水中，无需添加其他碳源可以实现较高的脱氮效率，且运行过程中反冲洗频率低，污泥产量少，运行费用低。
22、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种可降解载体微生物膜脱氮填料，其特征在于，所述填料由硫磺、聚羟基脂肪酸酯、硅藻土、碳酸盐粉末、壳聚糖、稀土氧化物和粘合剂依次经混合搅拌、加热熔融和造粒制得。
2.根据权利要求1所述的可降解载体微生物膜脱氮填料，其中，以所述填料的总重量计，所述填料包括：硫磺55％-80％，聚羟基脂肪酸酯5％-20％，硅藻土5％-15％，碳酸盐粉末1％-15％，壳聚糖0.5％-5％，稀土氧化物0.5％-5％和粘合剂3％-15％。
3.根据权利要求2所述的可降解载体微生物膜脱氮填料，其中，以所述填料的总重量计，所述填料包括：硫磺55％-75％，聚羟基脂肪酸酯5％-20％，硅藻土5％-15％，碳酸盐粉末3％-15％，壳聚糖1％-5％，稀土氧化物0.5％-5％和粘合剂5％-15％。
4.根据权利要求1所述的可降解载体微生物膜脱氮填料，其中，所述聚羟基脂肪酸酯为聚羟基丁酸脂、聚羟基戊酸酯和聚羟基丁酸脂-聚羟基戊酸酯共聚物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的可降解载体微生物膜脱氮填料，其中，所述碳酸盐粉末为石灰石和/或贝壳粉。
6.根据权利要求1所述的可降解载体微生物膜脱氮填料，其中，所述稀土氧化物为氧化铈、氧化镨和氧化镧中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的可降解载体微生物膜脱氮填料，其中，所述加热熔融使用的设备包括加热釜；所述加热熔融的温度为120-180℃。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的可降解载体微生物膜脱氮填料，其中，所述可降解载体微生物膜脱氮填料为粒径为3-6mm的球状。
9.权利要求1-8中任意一项所述的可降解载体微生物膜脱氮填料在污水深度处理除氮中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其中，所述污水为生活污水和/或工业废水，优选为污水处理的低碳氮比二级出水。
