[發明專利]一種污水處理材料

有效

• 申請號: 201110353376.7
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN102424484A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 張曉民;徐巖巖;張欽
• 申請（專利權）人: 大連藝高水處理技術有限公司
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

技術領域

本發明涉及污水處理領域，具體涉及一種應用硫/石灰石自養反硝化進行脫氮的一種新型污水處理材料。

背景技術

含氮工業廢水和生活污水未經處理排入江河，會造成嚴重危害，主要表現有：出現水體富營養化現象、影響給水水源、增加給水處理成本危害人類及生物的生存等。

現有技術中去除水中硝態氮的方法主要有離子交換法、膜分離法、生物反硝化法、水培植物方法等；生物反硝化法包括硝化和反硝化過程，硝化過程極為容易實現，而反硝化過程是將硝酸鹽氮（或亞硝酸鹽氮）轉換為氮氣的過程，較難實現；根據細菌生長的碳源不同，反硝化又分為自養反硝化法和異養反硝化法，異養反硝化法需要添加甲醇、乙醇、葡萄糖、乙酸等有機質作為反硝化基質，這類方法比自養反硝化技術反應速度快，單位體積反應器的處理量大，但是如果投加的有機基質不足，則易導致水中亞硝酸鹽氮的積累；若投加的的基質過量，則殘留的有機基質帶來二次污染問題，而且外部投加有機基質，大大地增加了處理費用。

自養反硝化法不需要額外投加有機質，運行成本費用較低，操作簡單，便于管理，是一種經濟簡單的處理方法，分為氫自養反硝化和硫自養反硝化，由于外源供氫易爆炸且成本高，電解產氫電耗大，所以氫自養反硝化的應用有限。

發明內容

本發明提供了一種操作簡單，經濟實用的污水處理材料，以成本較低的硫作為自養源，利用生物自養反硝化對污水進行脫氮處理，能有效地去除水中的硝態氮。

本發明是在硫/石灰石自養反硝化脫氮工藝原理的基礎上，研究出的一種新型的脫氮材料，此種材料是以硫和石灰石為主要成分，添加微生物生長所需要的微量元素，經過加工后成為淡黃色硬塊物質；此塊狀物質能作為電子供體，而且提供堿度，同時又是生物載體，利用自養菌進行反硝化，能有效地去除水中的硝酸鹽氮，而且不需添加有機物，塊狀物質損耗少，因而是一種經濟簡單的處理工藝材料，反應方程式為：

50NO^3-+55S+38H₂O+20CO₂+4NH⁴⁺→25N₂+55SO₄^2-+64H⁺+2OH^-+4C₅H₇O₂N

本發明的有益效果為：本發明提供的污水處理材料自養型細菌增長率低，增長速度慢，菌的增長量少，剩余污泥產生量低；同時，不需要添加有機物，不需要處理殘留的有機物，運行成本費用較低，操作簡單，便于管理，原料損耗少，是一種經濟、簡單的污水處理材料。

附圖說明

圖1是本發明進水不同NO3-N濃度的硝酸鹽的去除情況。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例具體說明本發明的內容。

脫硝酸鹽材料原理：自養型生物脫氮不需要向水體中投加有機碳源，而是通過氧化氫氣、還原性硫化物等取得能量，并利用這些能量將環境中的二氧化碳、重碳酸鹽等轉化為細胞物質，同時進行反硝化而起到脫氮的效果；反應方程式為：

2NO^3-+5H₂=N₂+4H₂O+2OH^-

本發明是在硫/石灰石自養反硝化脫氮工藝原理的基礎上，研究出的一種新型的脫氮材料，本發明脫氮材料的生產過程為：將原材料硫磺、碳酸鈣按質量2:1比例與少量FeCl₃·6H₂O、CuSO₄·5H₂O、KI、MnCl₂·4H₂O、ZnSO₄·7H₂O、CoCl₂·6H₂O、H₃BO₃、Na₂MnO₄·2H₂O、EDTA等物質混合，混合均勻后放入玻璃器皿中蓋上蓋，放入管式氣氛爐中，通入氮氣進行保護，程序升溫至240℃，恒溫4h后，關閉管式氣氛爐，將其取出，物質熔在玻璃器皿中，將其取出后自然冷卻，冷卻后凝固成塊，后鑿碎成體積均勻的小塊，反應方程式為：