[發(fā)明專利]一種離子交換與反硝化集成去除水中硝態(tài)氮的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510571917.1
• 申請(qǐng)日: 2015-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105036495B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雙陳冬;羅堃;李愛(ài)民;梁英;劉福強(qiáng);周偉偉;宋海鷗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué);南京大學(xué)鹽城環(huán)保技術(shù)與工程研究院
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14;C02F101/16
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 肖明芳

1.一種離子交換與反硝化集成去除水中硝態(tài)氮的方法，其特征在于，它包括以下步驟：

(1)離子交換：將含有硝態(tài)氮的水或含有硝態(tài)氮的廢水通過(guò)裝有陰離子交換樹(shù)脂的吸附塔進(jìn)行硝態(tài)氮的吸附；

(2)轉(zhuǎn)移：當(dāng)吸附塔出水中硝態(tài)氮的濃度為未吸附水中硝態(tài)氮濃度的5％～80％時(shí)，將吸附塔中30％～100％v/v的樹(shù)脂打入反應(yīng)釜，升溫至再生溫度30℃～37℃；

(3)初次再生：向步驟(2)得到的體系中加入微生物菌劑和碳源，反應(yīng)釜保持所述再生溫度及密封狀態(tài)，在攪拌條件下，反應(yīng)4～15小時(shí)后，經(jīng)固液分離保留樹(shù)脂，初次再生過(guò)程即完成；

(4)樹(shù)脂初次回用：將步驟(3)初次再生得到的樹(shù)脂全部打回吸附塔進(jìn)行步驟(1)的離子交換吸附過(guò)程；

(5)再生液培養(yǎng)：將再生后移出樹(shù)脂的反應(yīng)體系解除密封，停止攪拌，將溫度調(diào)整為比再生溫度降低2～3℃，保持該溫度，每8～20小時(shí)補(bǔ)充加入碳源；

(6)再生：當(dāng)吸附塔出水中硝態(tài)氮的濃度為未吸附初始液中硝態(tài)氮濃度的5％～80％時(shí)，將吸附塔中30％～60％v/v的樹(shù)脂打入步驟(5)得到的含有再生液的反應(yīng)釜，升高溫度至所述再生溫度，加入碳源，反應(yīng)釜保持所述再生溫度及密封狀態(tài)，在攪拌條件下，反應(yīng)3～10小時(shí)后，經(jīng)固液分離保留樹(shù)脂，再生過(guò)程即完成；

(7)樹(shù)脂回用：將步驟(6)再生后的樹(shù)脂打回吸附塔進(jìn)行步驟(1)的離子交換吸附過(guò)程；

(8)重復(fù)步驟(5)～(7)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子交換與反硝化集成去除水中硝態(tài)氮的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的離子交換樹(shù)脂，是指以下六種化學(xué)結(jié)構(gòu)中任意一種的離子交換樹(shù)脂：

其中，n為1～10000。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子交換與反硝化集成去除水中硝態(tài)氮的方法，其特征在于，步驟(2)中，樹(shù)脂打入反應(yīng)釜，加入礦質(zhì)元素溶液，在機(jī)械攪拌或水力下，升溫至再生溫度30℃～37℃；所述的礦質(zhì)元素溶液，是指含有無(wú)機(jī)鹽總濃度為0.5wt％～5wt％的水溶液，其中，所述的無(wú)機(jī)鹽為氯化鈉、氯化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、硫酸鈉和硫酸鉀中的任意一種或幾種的混合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子交換與反硝化集成去除水中硝態(tài)氮的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的礦質(zhì)元素溶液的體積用量為待再生樹(shù)脂體積的1～3倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子交換與反硝化集成去除水中硝態(tài)氮的方法，其特征在于，步驟(2)中，升溫速率為0.1～3℃/分鐘。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子交換與反硝化集成去除水中硝態(tài)氮的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的微生物菌劑，是指好氧污泥和/或反硝化細(xì)菌，其中，所述的反硝化細(xì)菌單獨(dú)使用菌體本身或者將反硝化細(xì)菌生長(zhǎng)于固定載體上形成生物膜后再使用。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的離子交換與反硝化集成去除水中硝態(tài)氮的方法，其特征在于，步驟(3)中，微生物菌劑與礦質(zhì)元素溶液的質(zhì)量比為1:1000～1:50。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子交換與反硝化集成去除水中硝態(tài)氮的方法，其特征在于，步驟(3)、(6)中，所述的固液分離為過(guò)濾、沉降分離或水力旋流分離。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子交換與反硝化集成去除水中硝態(tài)氮的方法，其特征在于，步驟(3)、(5)、(6)中，所述的碳源為乙酸、乙酸鈉、乙酸鉀、淀粉、甲醇、葡萄糖、動(dòng)植物腐敗物和動(dòng)物排泄物中的任意一種或幾種的混合物。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的離子交換與反硝化集成去除水中硝態(tài)氮的方法，其特征在于，步驟(3)、(5)、(6)中，每次添加碳源的質(zhì)量與礦質(zhì)元素溶液的質(zhì)量比為1:10000～1:20。