脱氮载体及其制备方法、装置和应用与流程

1.本发明属于化工及环保技术领域，具体涉及一种废水工艺技术，更进一步说，涉及一种脱氮载体及其制备方法、装置和应用。


背景技术：

2.近年来，水处理领域氮的污染已成为社会热点之一。随着中国水体富营养化问题的日趋严重，以及未来污水排放标准的提升，水中氮的去除成为水处理领域关注的重点问题之一。如何经济、高效、安全地从水中去除总氮，研发高效稳定的生物强化脱氮技术，已成为污水处理领域亟待解决的难题。
3.生物反硝化脱氮以其较低的处理成本受到广泛关注，污水处理领域目前常用于的反硝化脱氮工艺为传统活性污泥法。但活性污泥法的缺点在于污泥浓度低，不能处理高负荷污水，且污泥易膨胀、占地面积大、需要大规模沉淀设备、剩余污泥量大。生物膜法凭借其处理效率高、剩余污泥产泥量少、运行管理方便等特点得到快速发展，在污水处理中具有广阔的应用前景。
4.专利cn211497306u公开了一种深床反硝化滤池，采用海砂、细沙作为滤料层，其比表面积较小，反硝化生物挂膜较少，反硝化能力负荷较低，进水需要保证较低浓度的总氮浓度。
5.专利cn212246397u公开了一种基于有机高分子载体的新型反硝化滤池装置可以有效均匀布水，避免常规反硝化滤池配水过程中跌水而混入溶解氧，降低额外碳源的投加，但需要频繁反洗，影响正常运行稳定性。
6.生物膜法中载体作为反应器的重要组成，是微生物膜的承载体，其表面特性、水力流化特性影响基质传质效率。载体性能好坏直接影响到挂膜难易、生物膜附着量、反硝化处理负荷，对提高生物膜反应器的处理效率、降低运行成本至关重要。针对目前水处理中生物膜反应器运行的工艺状况，亟待研发一种新型脱氮功能载体，以提高生物膜活性和处理负荷，实现高效脱氮，避免周期性反洗，降低反应器运行维护费用。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种新型高效脱氮生物载体，以通过生物反硝化作用有效去除含氮废水中的总氮。
8.为此，本发明提供了一种脱氮载体组合物，包括如下重量份数的原料：热塑性树脂100份，以热塑性树脂100份计，还包括：
9.抗氧剂0.05份～1份，优选0.1份～0.5份；
10.和填充剂0.5份～30份，优选5份～15份。
11.本发明所用下述原料均可商购获得，也可实验室自制得到，本发明对此不作特别限定。
12.作为本发明的具体实施方式，所述热塑性树脂至少选自聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、
聚乙烯化合物树脂、聚苯乙烯树脂、丁苯橡胶树脂、abs树脂和聚酰胺树脂中的一种。
13.优选地，所述热塑性树脂至少选自一种聚烯烃树脂。
14.更优选地，所述热塑性树脂至少选自聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯和聚戊烯中的一种；
15.本发明所述抗氧剂可采用本领域常规使用的任何抗氧剂，本发明对此不作特别限定。
16.所述抗氧剂至少选自受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
17.优选地，所述抗氧剂为质量比为1:(0.8～1.2)的受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂，例如1:0.8，1:1，1:1.2及其任意组合的范围。
18.更优选地，所述受阻酚类抗氧剂至少选自抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂245和抗氧剂246。
19.和/或，所述亚磷酸酯类抗氧剂至少选自磷酸三苯酯、磷酸三甲酯和抗氧剂168。
20.作为本发明的具体实施方式，所述填充剂为三元共聚物微球。本发明中，所述三元共聚物是指由3种单体(例如：马来酸酐、苯乙烯、α-甲基苯乙烯)进行共聚反应形成的共聚物，三元共聚物微球是指共聚物外形为球体。
21.优选地，所述填充剂为马来酸酐-苯乙烯-α-甲基苯乙烯三元共聚微球。
22.更优选地，苯乙烯与α-甲基苯乙烯的摩尔比9:1～1:9，例如9:1，6:1，3:1，1:1，1:3，1:6，1:9及其任意组合的范围。
23.进一步优选地，基于所述填充剂中共聚物结构单元的摩尔量计，马来酸酐提供的结构单元的摩尔含量为48％～51％，苯乙烯提供的结构单元的摩尔含量为10％～45％，α-甲基苯乙烯提供的结构单元的摩尔含量为10％～45％。
24.作为本发明的具体实施方式，所述三元共聚物微球的平均粒径为500nm～1600nm，优选为800nm～1500nm，例如800nm，1000nm，1200nm，1500nm及其任意组合的范围。
25.第二方面，本发明提出了一种脱氮载体，所述脱氮载体由所述的组合物制备得到。
26.作为本发明的具体实施方式，所述脱氮载体的平均粒径为1mm～6mm，优选2mm～2.5mm，例如2mm，2.2mm，2.5mm及其任意组合的范围。
27.作为本发明的具体实施方式，所述脱氮载体的比表面积为1m2/g～100m2/g，优选10m2/g～60m2/g，例如10m2/g，30m2/g，60m2/g及其任意组合的范围。
28.作为本发明的具体实施方式，所述脱氮载体的表观密度为0.20g/cm3～0.80g/cm3，优选为0.45g/cm3～0.75g/cm3，例如0.45g/cm3，0.55g/cm3，0.65g/cm3，0.75g/cm3及其任意组合的范围。
29.作为本发明的具体实施方式，可根据需求和具体工艺调节载体的开闭孔率，所述脱氮载体的闭孔率为1％～99％，优选为25％～60％，例如25％，35％，45％，60％及其任意组合的范围。
30.本发明的脱氮载体，具有可控的密度范围和大的比表面积，机械强度高，使用寿命长；孔壁粗糙，孔道结构可控，对脱氮功能菌可有效附着，反应器启动快；易膨胀流化，不需周期性反洗，可实现生物膜自平衡，运行稳定。
31.第三方面，本发明提出了所述的脱氮载体的制备方法，包括如下步骤：
32.s101：将原料混炼后挤出成型并造粒。可以通过调节加料速度和切粒速度来控制颗粒的粒径和表面的粗糙程度。
33.s102：将步骤s101得到的颗粒干燥后，通入超临界流体对其进行浸渍，制备得到载体。本发明中，超临界流体可以是超临界氮气、超临界二氧化碳等，本发明对此不作特别限定。
34.s103：将所述步骤s102制备得到的载体冷却后进行孔道调控。步骤s102冷却后得到脱氮载体进行孔道调控，表面粗糙度高的载体，内部充满连通孔道，经超临界气体处理，对其处理过程参数如压力、时间、温度等进行调控，填充剂会析出孔壁表面，给孔壁形成大量圆洞，增加孔壁的粗糙度，大大提高载体的比表面积。
35.本发明的脱氮载体的制备方法，以一种或多种热塑性树脂为基础树脂，与抗氧剂和填充剂按一定比例混合，挤出造粒后经过超临界气体处理，制备出一种同时具备粗糙的外表面和内孔壁的热塑性树脂多孔发泡体。具有微生物易附着，密度可调，机械性能优良，孔道结构可调，颗粒外表面和孔道内部粗糙度高、比表面积大的特点。
36.通过控制工艺温度、压力、浸渍时间、卸压速率等条件，调控载体的表观密度、孔道结构和比表面积大小。
37.在步骤s101中，造粒可以通过双螺杆挤出机进行，也可以通过注塑成型、压缩成型、吹塑成型、压铸成型、中空成型、真空成型等加工方式得到片状、块状、棒状、中空管状等成型体。
38.作为本发明的具体实施方式，在所述步骤s101中，挤出温度为170℃～230℃，优选180℃～200℃，例如180℃，190℃，200℃及其任意组合的范围。
39.作为本发明的具体实施方式，切粒速度为100rpm～500rpm，优选200rpm～300rpm，例如200rpm，250rpm，300rpm及其任意组合的范围。
40.作为本发明的具体实施方式，在所述步骤s102中，所述超临界流体处理装置的处理温度为130℃～180℃，优选为140℃～165℃，例如140℃，145℃，150℃，155℃，160℃，165℃及其任意组合的范围。
41.作为本发明的具体实施方式，所述超临界流体处理装置的工作压力为1.0mpa～25.0mpa，优选为7.3mpa～15.0mpa，例如7.3mpa，8.5mpa，10.0mpa，12.0mpa，15.0mpa及其任意组合的范围。
42.作为本发明的具体实施方式，浸渍时间为1min～1h，优选为10min～30min，例如10min，20min，30min及其任意组合的范围。
43.作为本发明的具体实施方式，采用所述超临界处理装置浸渍完成后，在卸压时，采用一次卸压，卸压速度0.1mpa/min～30mpa/min，优选为1mpa/min～10mpa/min；和/或，采用所述超临界处理装置浸渍完成后，在卸压时，采用多次分段卸压，每段卸压速度1mpa/min～30mpa/min，优选为3mpa/min～15mpa/min。
44.第四方面，本发明提出了一种装置，所述装置中装填有所述的脱氮载体。
45.本发明的装置，采用缺氧膨胀床，布水采用抗堵塞滤头，提高布水均匀性及增高载体层的有效利用率；装置占地面积小，运行稳定，脱氮负荷高。
46.作为本发明的具体实施方式，所述装置包括升流式膨胀床反应器，所述升流式膨胀床反应器包括自下而上依次包括进料区、布水区、载体区、三相分离区和出水区，所述载体区装填有脱氮载体。
47.优选地，所述脱氮载体的装填体积占所述载体区体积的20％～80％。
48.优选地，所述装置还可以包括附属管线组成的废水处理装置。
49.如图1和图2所示，所述生物膨胀床可以为圆柱形结构竖直放置，可由钢板、玻璃或其它材料制成，横截面为圆形，上段截面大，下段截面小，自下而上分别为进料区、布水区、载体区、三相分离区、出水区，布水区在分布板上装配一定数量滤头实现均匀布水；载体区填装脱氮载体；三相分离区由中心管和喇叭口形状的罩体组成，罩体扩口端向下，实现载体分离，防止载体流失；出水区顶部周边设置集水槽和出水堰；出水堰外侧设置出水滤网及滤网清洗系统。
50.在所述升流式膨胀床反应器底部通过滤头实现均匀布水，通过循环系统实现载体区有利于基质传输并防止堵塞，通过载体之间摩擦实现生物膜自平衡，通过滤网清洗系统保持滤网出水通量，实现装置出水连续排泥，防止载体流失。
51.优选地，所述升流式膨胀床反应器的高径比为(1～8)：1，更优选为(2～4)：1。
52.所述三相分离器由中心管、喇叭口形状的上部罩体、下部罩体和连接件组成，上部罩体及下部罩体扩口端向下，上部罩体缩口端与中心管下端口连接，上部罩体与下部罩体由连接件连接，并构成过流通道。
53.所述气水分布板上安装有一定数量的滤头，滤头由滤帽、滤缝、滤杆组成，滤杆通过橡胶垫，通过螺纹安装在气水分布板上，既可以实现反应器底部水流和气体的均匀分布，同时可起到拦截生物载体的作用。
54.所述滤网网孔可为楔形、圆孔、方孔等，所述滤网清洗方式可为超声波清洗、转刷清洗、刮板清洗、喷淋冲洗等一种或几种组合，实现对出水滤网黏附污泥清洗、连续排泥并防止载体流失的目的，出水经过滤网后通过出水口进入循环管路或者排出系统。
55.第五方面，本发明提出了一种污水处理方法，包括如下步骤：将待处理污水通入权利要求8或9所述的装置，依次通过进料区、布水区、载体区、三相分离区和出水区；
56.优选地，进水cod值为50mg/l～15000mg/l；和/或，no
3-n浓度(本发明中，no
3-n是指硝酸盐氮，即硝氮)为10mg/l～3000mg/l。
57.作为本发明的具体实施方式，所述载体区中物料上升流速为10m/h～100m/h，优选为20m/h～70m/h。
58.作为本发明的具体实施方式，所述升流式膨胀床反应器中的水力停留时间1h～48h，优选为5h～20h。本发明中，升流式膨胀床反应器中的水力停留时间是指废水在反应器中的停留时间，为本领域的常规参数。
59.作为本发明的具体实施方式，所述升流式膨胀床反应器处理总氮负荷0.5kg/m3·
d～10kg/m3·
d，优选为1kg/m3·
d～5kg/m3·
d。
60.作为本发明的具体实施方式，所述载体区的载体的膨胀率1％～100％，优选为10％～50％。
61.本发明的脱氮载体及制备方法和装置有如下有益效果：
62.(1)脱氮载体具有可控的密度范围和大的比表面积，孔道结构可控，机械强度高，使用寿命长；
63.(2)脱氮载体孔壁粗糙，易附着脱氮菌群，反应器启动快，载体区生物膜量高；
64.(3)脱氮载体易流化，固、液两相的流态有利于微生物与污水的接触和传质，脱氮效率高；
65.(4)脱氮载体生物膜量可实现运行中自平衡，避免常规固定床需要阶段性反洗，脱氮负荷高；
66.(5)采用抗堵塞滤头均匀布水，提高布水均匀性及增高载体层的有效利用率；
67.(6)不需单独设置污泥沉降池，装置占地面积小，运行稳定，脱氮负荷高。
附图说明
68.下面结合附图来对本发明作进一步详细说明。
69.图1为本发明的装置示意图；
70.图2为本发明气水分布板上的滤头的截面示意图；
71.图中，附图标记的含义如下：
72.1、进料区，2、进料泵，3、进水口，4、气水分布板，5、承托层，6、载体区，7、出水区，8、集水槽，9、出水堰，10、三相分离器，11、出水口，12、出水滤网，13、循环泵，14、清洗系统，15、滤帽，16、滤缝，17、滤杆，18、橡胶垫。
具体实施方式
73.为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例和附图来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。
74.如图1所示，采用本发明装置处理废水的工艺流程如下：
75.步骤一，进料区1连接进料泵2，缺氧流化床出水口11的循环水进入循环泵13，循环泵13的出水和进料泵2的出水混合后通过底部进水口3进入膨胀床反应器中，经过气水分布板4配水后，经过承托层5进入载体区6，在向上流动的循环水流的作用下，膨胀床中载体颗粒随水流浮动，使载体区6内载体处于膨胀状态。
76.步骤二，循环水流通过载体区6后进入出水区7，出水区7的横截面积大于载体区6的横截面积，水流上升流速降低，载体区内被循环水流带起的细小载体颗粒在水流流速降低后通过三相分离器10拦截又沉降回载体区6，防止细小载体被水流带出流化床。
77.步骤三，反应器所产气体可由三相分离器10上端口引出，水流到达出水区后汇集于集水槽8，通过出水堰9溢流从出水口11排出，经过出水滤网12拦截过滤后进入循环泵13，由于循环水流中含有可生化降解的基质，载体区的细颗粒载体上会生长微生物膜，进行脱氮反应，有机物和总氮得以去除，剩余出水通过液位高差溢流进入排水管排出系统。反应完成后，可以通过清洗系统14对整个反应器进行清洗。
78.从图2可以看出，在气水分布板4上固定有一一对应的滤杆17和滤帽15，滤帽15上设置有滤缝16，滤杆17和滤帽15之间设置有橡胶垫18。
79.以下实施例和对比例中所用测试方法或标准如下：
80.(1)密度测试仪：cpa225d，密度附件ydk01，德国satorius公司。测试方法：使用satorius天平的密度附件，按照gb/t6343～2009标准测试，利用排水法得到热塑性树脂多孔发泡体的表观密度。
81.(2)扫描电子显微镜：xl～30，美国fei公司。测试方法：将发泡材料经液氮淬断，断面喷金，采用扫描电子显微镜(sem)考察发泡材料内部的泡孔结构。
82.(3)开闭孔率测试仪：ultrafoam 1200e，美国quantachrome仪器公司。测试方法：
按照gb/t 10799～2008进行。
83.(4)比表面积测试仪：asap2020plus比表面积测试仪，美国麦克默瑞提克仪器公司。测试方法：按照gb/t19587～2017进行。
84.(5)cod浓度测试：美国哈希公司cod测试仪，dr～890。测试方法：按照hj 828～2017进行。
85.(6)no
3-n浓度测试：美国戴安公司离子色谱仪，ics 5000。测试方法：按照hj 84～2016进行。
86.(7)载体层膨胀率：载体层静置高度为h0，载体层膨胀后高度为h1，载体层膨胀率为(h
1-h0)/h0。
87.(8)载体层上升流速：反应器中上升水流的流速，反应器流量为q，反应器直径为d，载体层上升流速为q/(л
·
d2/4)。
88.以下实施例和对比例中的物料来源如下：
89.三元共聚微球syxq101、102、103、104、105：本发明的三元共聚微球为自制三元共聚微球，制备方法为：在惰性气氛中，将马来酸酐、α-甲基苯乙烯和苯乙烯、引发剂溶解于有机介质中，形成均相溶液，所述均相溶液进行聚合反应得到共聚物乳状悬浮液后，离心分离得到所述三元共聚物微球。对马来酸酐的用量以及苯乙烯与α-甲基苯乙烯的摩尔比进行调控，实现了聚合体系的自稳定分散，制得的聚合物呈均匀度优异的微球状，并且聚合过程中无需额外添加稳定剂以及沉淀剂等助剂，获得的共聚物微球具有表面洁净的特点，且在介质中的分散性良好、不发生聚集。引发剂为有机过氧化物和/或偶氮化合物。有机介质选用有机酸烷基酯。
90.无特别说明，其他商品均商购获得。
91.实施例一
92.取某工业废水cod浓度为3000mg/l，no
3-n浓度为750mg/l，cod处理负荷为12.1kg/m3·
d，no
3-n处理负荷为3.2kg/m3·
d。反应器工艺参数范围如下：
93.1、脱氮载体制备：
94.(1)合成三元共聚微球syxq101的聚合温度为60℃，聚合时间为5h，共聚物微球的平均粒径1200nm。聚合物中各结构单元的总摩尔量：马来酸酐结构单元的摩尔含量为50％，苯乙烯结构单元的摩尔含量为10％，α-甲基苯乙烯结构单元的摩尔含量为40％。苯乙烯与α-甲基苯乙烯的摩尔比为1:9。
95.(2)将hdpe ygh041和填充剂syxq101、抗氧剂1010、抗氧剂168按照重量比100:10:0.2:0.1混合后，将组合物加入双螺杆挤出机的喂料器中，物料经由喂料器进入双螺杆中，加工过程中螺杆的温度保持在180～210℃之间，经螺杆熔融混合均匀，牵条挤出，以250rpm的切粒速度造粒，于80℃下烘干得到表面粗糙切面光滑的物料粒。
96.(3)将超临界流体处理装置升温至145℃，将上述步骤(2)制得的物料粒放入其中，炉腔密封。向炉腔内通入10mpa的氮气，使超临界二氧化碳在145℃，10mpa的条件下扩散进入基体。饱和20min后，达到扩散平衡，通过卸压阀将炉腔内的压力在2分钟内降至4mpa，然后打开炉腔卸压发泡，冷却定型，得到脱氮载体。
97.所述脱氮载体外观粗糙，切面可观察到有大量孔隙，平均粒径为2.5mm，比表面积为32.68m2/g，表观密度为0.60g/cm3，闭孔率为34.7％。
98.2、缺氧膨胀床反硝化反应：
99.(1)进水和循环水混合后进入缺氧膨胀床，通过气水分布板4配水后，经过承托层5进入载体区6，载体区6中脱氮载体的装填体积比为61％。
100.(2)载体区6上升流速为30m/h，对应的载体层膨胀率10％，在载体生物膜的作用下通过反硝化过程去除废水中有机物和总氮，水力停留时间12h。
101.(3)处理后的水中cod能从3000mg/l降至110mg/l以下，no
3-n能从700mg/l降至15mg/l以下，cod去除率达到96％以上，no
3-n去除率达到98％。
102.实施例二
103.取某工业废水cod浓度为400mg/l，no
3-n浓度为100mg/l，cod处理负荷为8.0kg/m3·
d，no
3-n处理负荷为2.1kg/m3·
d。反应器工艺参数范围如下：
104.1、脱氮载体制备：
105.(1)合成三元共聚微球syxq102的聚合温度为70℃，聚合时间为5h，共聚物微球的平均粒径1500nm。聚合物中各结构单元的总摩尔量：马来酸酐结构单元的摩尔含量为48％，苯乙烯结构单元的摩尔含量为12％，α-甲基苯乙烯结构单元的摩尔含量为40％。苯乙烯与α-甲基苯乙烯的摩尔比为2:8。
106.(2)将均聚聚丙烯t30s和填充剂syxq102、抗氧剂1010、抗氧剂168按照重量比100:15:0.2:0.1混合后，将组合物加入双螺杆挤出机的喂料器中，物料经由喂料器进入双螺杆中，加工过程中螺杆的温度保持在160～200℃之间，经螺杆熔融混合均匀，牵条挤出，以300rpm的切粒速度造粒，于80℃下烘干得到表面粗糙切面光滑的物料粒。
107.(3)将超临界流体处理装置升温至160℃，将上述步骤(2)制得的物料粒放入其中，炉腔密封。向炉腔内通入15mpa的氮气，使超临界氮气在160℃，15mpa的条件下扩散进入基体。饱和15min后，达到扩散平衡，通过卸压阀将炉腔内的压力在1分钟内降至7mpa，保压10分钟再将压力在4分钟内降至3mpa，然后打开炉腔卸压发泡，冷却定型，得到脱氮载体。
108.所述脱氮载体外观粗糙，切面可观察到有大量孔隙，平均粒径为2.1mm，比表面积为27.27m2/g，表观密度为0.74g/cm3，闭孔率为46.3％。
109.2、缺氧膨胀床反硝化反应：
110.(1)进水和循环水混合后进入缺氧膨胀床，通过气水分布板4配水后，经过承托层5进入载体区6，载体区6中脱氮载体的装填体积比为60％。
111.(2)载体区6上升流速为25m/h，对应的载体层膨胀率9％，在载体生物膜的作用下通过反硝化过程去除废水中有机物和总氮，水力停留时间3h。
112.(3)处理后的水中cod能从400mg/l降至30mg/l以下，no
3-n能从100mg/l降至5mg/l以下，cod去除率达到93％以上，no
3-n去除率达到95％以上。
113.实施例三
114.取某工业废水cod浓度为6000mg/l，no
3-n浓度为1400mg/l，cod处理负荷为24.3kg/m3·
d，no
3-n处理负荷为6.0kg/m3·
d。反应器工艺参数范围如下：
115.1、脱氮载体制备：
116.(1)合成三元共聚微球syxq103的聚合温度为80℃，聚合时间为5h，共聚物微球的平均粒径1600nm。聚合物中各结构单元的总摩尔量：马来酸酐结构单元的摩尔含量为51％，苯乙烯结构单元的摩尔含量为15％，α-甲基苯乙烯结构单元的摩尔含量为34％。苯乙烯与
α-甲基苯乙烯的摩尔比为3:7。
117.(2)将ldpe ld100ac和填充剂syxq103、抗氧剂1010、抗氧剂168按照重量比100:5:0.2:0.1混合后，将组合物加入双螺杆挤出机的喂料器中，物料经由喂料器进入双螺杆中，加工过程中螺杆的温度保持在160～200℃之间，经螺杆熔融混合均匀，牵条挤出，以210rpm的切粒速度造粒，于80℃下烘干得到表面粗糙切面光滑的物料粒。
118.(3)将超临界流体处理装置升温至140℃，将上述步骤(2)制得的物料粒放入其中，炉腔密封。向炉腔内通入7.5mpa的二氧化碳，使超临界二氧化碳在140℃，7.5mpa的条件下扩散进入基体。饱和25min后，达到扩散平衡，然后打开炉腔卸压发泡，冷却定型，得到脱氮载体。
119.所述脱氮载体外观粗糙，切面可观察到有大量孔隙，平均粒径为2.6mm，比表面积为23.19m2/g，表观密度为0.50g/cm3，闭孔率为25.6％。
120.2、缺氧膨胀床反硝化反应：
121.(1)进水和循环水混合后进入缺氧膨胀床，通过气水分布板4配水后，经过承托层5进入载体区6，载体区6中脱氮载体的装填体积比为65％。
122.(2)载体区6上升流速为40m/h，对应的载体层膨胀率15％，在载体生物膜的作用下通过反硝化过程去除废水中有机物和总氮，水力停留时间5h。
123.(3)处理后的水中cod能从6000mg/l降至270mg/l以下，no
3-n能从1400mg/l降至28mg/l以下，cod去除率达到96％以上，no
3-n去除率达到98％。
124.实施例四
125.取某工业废水cod浓度为1250mg/l，no
3-n浓度为300mg/l，cod处理负荷为14.3kg/m3·
d，no
3-n处理负荷为3.5kg/m3·
d。反应器调控工艺参数范围如下：
126.1、脱氮载体制备：
127.(1)合成三元共聚微球syxq104的聚合温度为65℃，聚合时间为5h，共聚物微球的平均粒径1500nm。聚合物中各结构单元的总摩尔量：马来酸酐结构单元的摩尔含量为49％，苯乙烯结构单元的摩尔含量为20％，α-甲基苯乙烯结构单元的摩尔含量为31％。苯乙烯与α-甲基苯乙烯的摩尔比为4:6。
128.(2)将高熔体强度聚丙烯hms20z和填充剂syxq104、抗氧剂1010、抗氧剂168按照重量比100:8:0.2:0.1混合后，将组合物加入双螺杆挤出机的喂料器中，物料经由喂料器进入双螺杆中，加工过程中螺杆的温度保持在160～200℃之间，经螺杆熔融混合均匀，牵条挤出，以275rpm的切粒速度造粒，于80℃下烘干得到表面粗糙切面光滑的物料粒。
129.(3)将超临界流体处理装置升温至163℃，将上述步骤(2)制得的物料粒放入其中，炉腔密封。向炉腔内通入15mpa的氮气，使超临界氮气在163℃，15mpa的条件下扩散进入基体。饱和15min后，达到扩散平衡，通过卸压阀在3分钟内将炉腔内的压力降至6mpa，然后打开炉腔卸压发泡，冷却定型，得到脱氮载体。
130.所述脱氮载体外观粗糙，切面可观察到有大量孔隙，平均粒径为2.1mm，比表面积为19.35m2/g，表观密度为0.69g/cm3，闭孔率为52.0％。
131.2、缺氧膨胀床反硝化反应：
132.(1)进水和循环水混合后进入缺氧膨胀床，通过气水分布板4配水后，经过承托层5进入载体区6，载体区6中脱氮载体的装填体积比为70％。
133.(2)载体区6上升流速为45m/h，对应的载体层膨胀率18％，在载体生物膜的作用下通过反硝化过程去除废水中有机物和总氮，水力停留时间10h。
134.(3)处理后的水中cod能从1250mg/l降至80mg/l以下，no
3-n能从300mg/l降至10mg/l以下，cod去除率达到94％以上，no
3-n去除率达到97％。
135.实施例五
136.取某工业废水cod浓度为8100mg/l，no
3-n浓度为2000mg/l，cod处理负荷为22.3kg/m3·
d，no
3-n处理负荷为5.6kg/m3·
d。反应器生物膜量调控工艺参数范围如下：
137.1、脱氮载体制备：
138.(1)合成三元共聚微球syxq105的聚合温度为75℃，聚合时间为3h，共聚物微球的平均粒径1400nm。聚合物中各结构单元的总摩尔量：马来酸酐结构单元的摩尔含量为51％，苯乙烯结构单元的摩尔含量为27％，α-甲基苯乙烯结构单元的摩尔含量为22％。苯乙烯与α-甲基苯乙烯的摩尔比为6:4。
139.(2)将ld100ac、eva v4110j、hms20z和填充剂syxq105、抗氧剂1010、抗氧剂168按照重量比20:10:70:25:0.2:0.1混合后，将组合物加入双螺杆挤出机的喂料器中，物料经由喂料器进入双螺杆中，加工过程中螺杆的温度保持在160～200℃之间，经螺杆熔融混合均匀，牵条挤出，以275rpm的切粒速度造粒，于80℃下烘干得到表面粗糙切面光滑的物料粒。
140.(3)将超临界流体处理装置升温至158℃，将上述步骤(2)制得的物料粒放入其中，炉腔密封。向炉腔内通入8mpa的二氧化碳，再通入氮气使压力达到18mpa。使超临界混合气体气在158℃，18mpa的条件下扩散进入基体。饱和30min后，达到扩散平衡，通过卸压阀将炉腔内的压力在2.5分钟内降至4mpa，然后打开炉腔卸压发泡，冷却定型，得到脱氮载体。
141.所述脱氮载体外观粗糙，切面可观察到有大量孔隙，平均粒径为2.3mm，比表面积为48.09m2/g，表观密度为0.55g/cm3，闭孔率为30.1％。
142.2、缺氧膨胀床反硝化反应：
143.(1)进水和循环水混合后进入缺氧膨胀床，通过气水分布板4配水后，经过承托层5进入载体区6，载体区6中脱氮载体的装填体积比为80％。
144.(2)载体区6上升流速为49m/h，对应的载体层膨胀率16％，在载体生物膜的作用下通过反硝化过程去除废水中有机物和总氮，水力停留时间15h。
145.(3)处理后的水中cod能从8100mg/l降至400mg/l以下，no
3-n能从2000mg/l降至40mg/l以下，cod去除率达到95％以上，no
3-n去除率达到98％。
146.对比例一
147.取某工业废水cod浓度为3000mg/l，no
3-n浓度为750mg/l，cod处理负荷为11.2kg/m3·
d，no
3-n处理负荷为3.2kg/m3·
d。采用与实施例1相同的装置和工艺流程对其进行处理，但载体制备步骤三采用化学发泡挤出成型体制备载体。将载体制备步骤二所制物料粒和4份ac发泡剂(偶氮二甲酰胺)混合后加入单螺杆挤出机中，从挤出机的前端喷嘴挤出成条状发泡体，切粒得到的载体平均粒径为2.3mm，比表面积为0.75m2/g，表观密度为0.88g/cm3，闭孔率为69.6％。经缺氧膨胀床处理后no
3-n去除率为50％。
148.对比例二
149.取某工业废水cod浓度为3000mg/l，no
3-n浓度为750mg/l，cod处理负荷为11.2kg/m3·
d，no
3-n处理负荷为3.2kg/m3·
d。采用与实施例1相同的装置和工艺流程对其进行处
理，但载体制备步骤三采用化学发泡挤出成型体制备载体。将载体制备步骤二所制物料粒和6份ac发泡剂混合后加入单螺杆挤出机中，从挤出机的前端喷嘴挤出成条状发泡体，切粒得到的载体平均粒径为2.3mm，比表面积为5.11m2/g，表观密度为0.68g/cm3，闭孔率为27.7％。经缺氧膨胀床处理后no
3-n去除率为60％。
150.对比例三
151.取某工业废水cod浓度为3000mg/l，no
3-n浓度为750mg/l，cod处理负荷为11.2kg/m3·
d，no
3-n处理负荷为3.2kg/m3·
d。采用与实施例1相同的装置和工艺流程对其进行处理，但载体制备步骤三采用化学发泡挤出成型体制备载体。将载体制备步骤二所制物料粒和8份ac发泡剂混合后加入单螺杆挤出机中，从挤出机的前端喷嘴挤出成条状发泡体，切粒得到的载体平均粒径为2.9mm，比表面积为8.86m2/g，表观密度为0.43g/cm3，闭孔率为15.1％。经缺氧膨胀床处理后no
3-n去除率为83％。
152.对比例四
153.取某工业废水cod浓度为3000mg/l，no
3-n浓度为750mg/l，cod处理负荷为11.2kg/m3·
d，no
3-n处理负荷为3.2kg/m3·
d。采用与实施例1相同的装置和工艺流程对其进行处理，但载体制备步骤一不添加填充剂，得到的载体平均粒径为2.5mm，比表面积为6.40m2/g，表观密度为0.58g/cm3，闭孔率为38.2％。经缺氧膨胀床处理后no
3-n去除率为70％。
154.对比例五
155.取某工业废水cod浓度为3000mg/l，no
3-n浓度为750mg/l，cod处理负荷为11.2kg/m3·
d，no
3-n处理负荷为3.2kg/m3·
d。采用与实施例1相同的装置和工艺流程对其进行处理，但载体制备步骤一填充剂改为滑石粉，由大连富士矿产公司生产，粒径分布为2～5μm，得到的载体平均粒径为2.5mm，比表面积为9.63m2/g，表观密度为0.65g/cm3，闭孔率为41.5％。经缺氧膨胀床处理后no
3-n去除率为85％。
156.应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。