[發(fā)明專利]一種農(nóng)村污水的脫氮處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510921344.0
• 申請(qǐng)日: 2015-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN105417874A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陳杰
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種農(nóng)村污水的脫氮處理方法，屬于環(huán)境保護(hù)中的廢水處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

中國(guó)水資源人均占有量少，空間分布不平衡。同時(shí)中國(guó)又是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，國(guó)土面積的大多數(shù)是農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)業(yè)人口占全國(guó)人口的一半以上，因此我國(guó)農(nóng)村地區(qū)生產(chǎn)生活排放的污水量巨大。農(nóng)村污水主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、洗滌沐浴、糞便、動(dòng)物養(yǎng)殖及垃圾滲瀝液等廢水。但是我國(guó)農(nóng)村地區(qū)發(fā)展相對(duì)落后，技術(shù)條件有限，絕大多數(shù)的污水直接排入湖泊河流或者進(jìn)行土地滲灌，造成了農(nóng)村地區(qū)水體和土壤的大范圍污染，嚴(yán)重威脅著農(nóng)村生活環(huán)境。

由于化肥的大量使用以及大量的人畜糞便的排放，因此農(nóng)村污水中含有大量的含氮污染物，比如氨氮、硝酸鹽氮。含氮污染物是對(duì)地表水和地下水造成污染的主要污染物之一，同時(shí)也是地表水體富營(yíng)養(yǎng)化的“罪魁禍?zhǔn)住?。世界上每年的固氮量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通過反硝化作用所釋放的氮元素量，從而導(dǎo)致硝酸鹽氮在水環(huán)境中的積累，使自然界中各種水體的含氮量大大超標(biāo)。其他的農(nóng)村污水的主要污染物還包括總磷、懸浮物、COD、BOD等。

現(xiàn)有的脫氮除方法包括：

（1）物理去除法：主要包括膜分離法（電滲析、反滲透）和離子交換法等。

（2）化學(xué)還原法：主要包括活波金屬還原法和催化還原法等。

（3）生物分解法：在缺氧狀態(tài)下硝酸鹽氮作為脫氮菌呼吸鏈的末端電子受體而被還原為N₂O或N₂的過程。

上述傳統(tǒng)治理方法均存在一定的缺點(diǎn)，如投資與運(yùn)行費(fèi)用高、物料消耗大、硝酸鹽氮去除效率低等。因此，有必要擺脫現(xiàn)有的治理技術(shù)路線，創(chuàng)造出新的脫氮途徑，進(jìn)而開發(fā)一種全新形式的脫氮處理技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供農(nóng)村污水的脫氮處理方法，含氮的農(nóng)村污水通過廢水管線進(jìn)入緩沖池，在此進(jìn)行集中收集和初步穩(wěn)定調(diào)節(jié)，緩沖池的出口通過廢水管線連接粗格柵，污水在此去除大粒徑固體物質(zhì)，粗格柵的出口通過廢水管線連接斜板沉淀池，污水在此進(jìn)一步去除不溶物質(zhì)，斜板沉淀池的出口通過廢水管線連接曝氣硝化池，在此將污水中的含氮物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮類，曝氣硝化池的出口通過廢水管線連接生物脫磷池，污水在此通過生物反應(yīng)將磷酸鹽物質(zhì)除去，生物脫磷池的出口通過廢水管線連接pH值調(diào)節(jié)池，在此將污水的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)至接近中性，pH值調(diào)節(jié)池的出口通過廢水管線連接高壓放電有機(jī)銠催化聚合反應(yīng)槽，其中高壓放電有機(jī)銠催化聚合反應(yīng)槽的外表面包裹有槽體絕緣保護(hù)層，內(nèi)部為碳化硅陶瓷結(jié)構(gòu)，反應(yīng)槽的右上部設(shè)有進(jìn)水閥門，左下部設(shè)有出水閥門，槽體中央部分安裝有二氯四羰基二銠多孔填料，作為聚合反應(yīng)催化劑，填料層下部連接有多個(gè)顆粒物排放口，左、右兩側(cè)壁板正中各安裝有一支高壓放電電極，在反應(yīng)槽底部左、右兩側(cè)各裝有一支攪拌槳葉，農(nóng)村污水通過高壓放電有機(jī)銠催化聚合反應(yīng)槽的進(jìn)水閥門進(jìn)入反應(yīng)槽內(nèi)部，高壓放電電極每間隔0.1s進(jìn)行一次高壓放電，會(huì)在反應(yīng)槽中產(chǎn)生一道橫貫槽體左右的高壓電弧，高壓電弧所產(chǎn)生的高能量被廢水中的硝酸根離子吸收，硝酸根離子中的離子鍵受到能量激發(fā)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，并在二氯四羰基二銠的表面催化作用下發(fā)生鍵斷裂并重組，最終發(fā)生聚合反應(yīng)生成硝酸纖維素顆粒物，直接從顆粒物排放口排出進(jìn)入弱硝化棉烘干成形系統(tǒng)，同時(shí)經(jīng)過反應(yīng)凈化后的農(nóng)村污水通過出水閥門排出反應(yīng)槽并進(jìn)入凈水池中，凈水池的出口通過廢水管線將經(jīng)過本系統(tǒng)處理后的凈化出水外排；弱硝化棉烘干成形系統(tǒng)的作用是將反應(yīng)生成的硝酸纖維素顆粒物脫水并烘干，再經(jīng)過擠壓成形，最終制成弱硝化棉塊供回收再利用。

其高壓放電有機(jī)銠催化聚合反應(yīng)槽采用二氯四羰基二銠作為聚合反應(yīng)催化劑，其高壓放電電極的放電間隔為0.1s，放電電壓范圍為8500~15000V，二氯四羰基二銠填料的孔徑為5.2mm，比表面積為6.5cm²/g，反應(yīng)槽的有效容積為133m³。

其弱硝化棉烘干成形系統(tǒng)的烘干溫度為70~85℃，壓制成形的弱硝化棉塊規(guī)格為1.5cm×1.0cm×1.0cm。

其弱硝化棉是一種含氮的有機(jī)高分子聚合物，其分子式為：[C6H7O2（ONO2）a（OH）3-a]n，其中a為酯化度，n為聚合度。它屬于硝酸纖維素的一種，其外形為白色纖維狀，物理性質(zhì)與棉花基本相同。弱硝化棉的含氮量為8~12%，可用于生產(chǎn)電影膠片、賽璐珞和硝基清漆等材料。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：