[發明專利]一種去除廢水中氨氮的裝置及方法

有效

• 申請號: 201610395944.2
• 申請日: 2016-06-07
• 公開（公告）號: CN107473494B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 郭智;張新妙;欒金義;彭海珠
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C12M1/34;C12M1/04;C12M1/00;C12N1/12;C12R1/89;C02F101/16
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙) 11392
• 代理人: 符彥慈;董琪

1.一種去除廢水中氨氮的裝置，其特征在于：包括原水罐(1)、空氣鋼瓶(10)、CO₂鋼瓶(9)、微藻光生物反應器(26)和膜接觸器(3)；

所述微藻光生物反應器(26)包括微藻溶液儲罐(2)、恒溫水浴槽(7)及LED燈(8)；

所述空氣鋼瓶(10)的出口與CO₂鋼瓶(9)的出口在匯合點匯合后與微藻溶液儲罐(2)的鼓氣入口(22)連接；微藻溶液儲罐(2)的底部出口與膜接觸器(3)的微藻溶液進口(20)連接，膜接觸器(3)的微藻溶液出口(21)與微藻溶液儲罐(2)連接；

所述原水罐(1)的出口與膜接觸器(3)的原水進口(27)連接，膜接觸器(3)的原水出口(28)和原水罐(1)的進口連接；

所述空氣鋼瓶(10)與所述匯合點之間設有減壓閥II(14)和氣體流量計II(12)；

所述CO₂鋼瓶(9)與所述匯合點之間設有減壓閥I(13)和氣體流量計I(11)；

所述微藻溶液儲罐(2)外部設有若干LED燈Ⅰ(8)，所述微藻溶液儲罐(2)放置于恒溫水浴槽(7)內；

所述鼓氣出口(18)上設有閥門Ⅰ(16)；

所述微藻溶液儲罐(2)的底部出口與膜接觸器(3)的微藻溶液進口(20)之間設有蠕動泵(5)和閥門Ⅱ(17)；

所述膜接觸器(3)外部設有若干LED燈Ⅱ(15)；

所述原水罐(1)的出水口與膜接觸器(3)的原水進口(27)之間設有隔膜泵(4)和液體流量計(6)。

2.一種去除廢水中氨氮的方法，應用權利要求1所述的去除廢水中氨氮的裝置，其特征在于包括以下步驟：

步驟1，將少量微藻細胞接種至含有培養液的燒瓶中，并將該燒瓶置于光照培養箱中培養；所述培養液為3N-BBM+V；

步驟2，當微藻細胞持續生長，細胞濃度達到1×10⁶cells/mL時，通過離心濃縮的方法收集微藻細胞；之后使用無菌蒸餾水對微藻細胞進行沖洗，經再次離心后，將微藻細胞轉移至不含NaNO₃的3N-BBM+V培養液中進行2天的氮饑餓處理，經過氮饑餓處理后的微藻細胞溶液被轉移至微藻溶液儲罐(2)中；

步驟3，在原水罐(1)中，通過隔膜泵(4)和液體流量計(6)控制原水流速，使原水進入膜接觸器(3)的管程；

步驟4，微藻溶液儲罐(2)中的微藻細胞溶液經蠕動泵(5)控制流量，進入膜接觸器(3)的殼程；原水和微藻細胞溶液在膜接觸器(3)中的流動方向一致；

原水中的氨氣分子透過膜接觸器(3)的膜表面微孔，經由微藻溶液出口(21)進入到微藻溶液儲罐(2)中，作為微藻細胞生長所需的氮源被利用；

步驟5，經過在膜接觸器(3)中進行氨交換后，原水和微藻細胞溶液分別流回原水罐(1)和微藻溶液儲罐(2)；

步驟1所述的微藻細胞為小球藻；

所述的培養液包含的主要成分有：NaNO₃，0.75g/L；CaCl₂·2H₂O，0.025g/L；MgSO₄·7H₂O，0.075g/L；K₂HPO₄·3H₂O,0.075g/L；KH₂PO₄,0.175g/L；NaCl,0.025g/L；

所述的培養液還含有微量組分，包括：Na₂EDTA,4.5mg/L；FeCl₃·6H₂O,0.582mg/L；MnCl₂·4H₂O,0.246mg/L；ZnCl₂,0.03mg/L；CoCl₂·6H₂O,0.012mg/L；Na₂MoO₄·2H₂O,0.024mg/L；VB₁,1.2mg/L；VB₁₂,0.01mg/L；

步驟1的微藻細胞培養條件為：生長溫度：27℃；光照時間：14h；光照強度：26μmol/m²·s。