[發明專利]一種基于S-Fe協同自養反硝化去除水中硝酸鹽的方法及系統裝置

在審

• 申請號: 201610335350.2
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN107399829A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 韓勇;張麗麗;宗躍強;霍珊
• 申請（專利權）人: 江蘇東材新材料有限責任公司;北京化工大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/30;C02F3/28
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司11257
• 代理人: 張文祎,趙曉丹

1.一種基于S-Fe協同自養反硝化去除水中硝酸鹽的方法，其特征在于：所述方法包括將含有硝酸鹽的廢水用硫磺粉末、鐵粉末和反硝化細菌在缺氧或厭氧的反應器內處理，并通過膜組件分離出水的步驟。

2.根據權利要求1所述的基于S-Fe協同自養反硝化去除水中硝酸鹽的方法，其特征在于：所述硫磺粉末和鐵粉末的加入比例為1:1～1:4。

3.根據權利要求1所述的基于S-Fe協同自養反硝化去除水中硝酸鹽的方法，其特征在于：所述膜組件為中空纖維膜，膜絲為超濾膜或者微濾膜。

4.根據權利要求1所述的基于S-Fe協同自養反硝化去除水中硝酸鹽的方法，其特征在于：所述廢水在反應器內的水利停留時間為20min～4h。

5.根據權利要求1所述的基于S-Fe協同自養反硝化去除水中硝酸鹽的方法，其特征在于：所述硫磺粉末、鐵粉末和反硝化細菌在反應器內通過攪拌形成流化狀態。

6.一種基于S-Fe協同自養反硝化去除水中硝酸鹽的系統裝置，其特征在于：所述系統裝置包括密閉厭氧/缺氧反應器(3)、水箱(1)和液封裝置(2)；所述密閉厭氧/缺氧反應器(3)內設有電動攪拌機(4)和膜組件(5)；所述水箱中的含有硝酸鹽的廢水通過管道經進水蠕動泵(6)泵入密閉厭氧/缺氧反應器(3)進行處理，隨后經出水蠕動泵(9)泵出；出水口與出水蠕動泵(9)之間設有真空壓力表(7)；所述密閉厭氧/缺氧反應器(3)內產生的氣體通過出氣管經液封裝置(2)排出。

7.根據權利要求6所述的一種基于S-Fe協同自養反硝化去除水中硝酸鹽的系統裝置，其特征在于：所述裝置還包括PCL自動控制系統(8)，所述裝置的進水和出水通過PCL自動控制系統(8)進行控制；所述裝置采用連續進水和連續出水的方式運行。

8.根據權利要求6所述的一種基于S-Fe協同自養反硝化去除水中硝酸鹽的系統裝置，其特征在于：所述膜組件(5)與密閉厭氧/缺氧反應器(3)集成一體，所述膜組件(5)為中空纖維膜，膜絲為超濾膜或者微濾膜。

9.根據權利要求6所述的一種基于S-Fe協同自養反硝化去除水中硝酸鹽的系統裝置，其特征在于，采用所述裝置基于S-Fe協同自養反硝化去除水中硝酸鹽的工藝，包括如下具體步驟：

1)接種污泥的馴化培養階段

取污水處理廠厭氧段活性污泥加入硫磺粉與鐵粉，續批添加營養液，進 行定向馴化，每12-72h為一馴化周期，直至硝酸鹽去除率穩定在95-100％；

2)系統裝置的接種和啟動階段

將硫磺粉末、鐵粉末以1:1的比例和上述活性污泥混合，通過液位計控制液面進水，設置電動攪拌機的轉速在500r/min，通過膜組件出水，出水時間設定為7min，停止出水時間為3min，啟動階段進水中硝酸根-氮的濃度為30mg/L，水力停留時間為3.0h，出水中硝酸鹽去除率達95％以上即表明啟動成功；

3)系統裝置穩定運行

系統裝置啟動成功后，在不同的水力停留時間和進水硝酸根-氮濃度的條件下，系統至少穩定運行5天，同時監測NO₃^--N、NO₂^--N、SO₄^2-以及pH值的變化；所述膜組件的清洗周期為20天。

10.如權利要求6所述的一種基于S-Fe協同自養反硝化去除水中硝酸鹽的系統裝置的應用，其特征在于：所述應用優選為處理硝酸鹽氮污染的地下水或者有機碳源較低的硝酸鹽氮污染的地表水。