[發(fā)明專利]一種氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器及其去除地下水中高氯酸鹽的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710114909.3
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106745726B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣敏敏;李海翔;韓亞梅;張歡;林華;張學(xué)洪;曾鴻鵠;莫凌云
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林理工大學(xué)
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F101/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器在去除地下水中高氯酸鹽中的應(yīng)用，其特征在于，所述應(yīng)用包括以下步驟：

1）將馴化污泥與含有100~1000μg/L的ClO₄^-的馴化用模擬水混合，排出空氣后通入氫氣，30℃震蕩培養(yǎng)；

所述模擬水中包括碳源、氮源和磷酸鹽緩沖液，所述碳源包括濃度為70~90mg/L的NaHCO₃；所述氮源包括濃度為30~60mg/L的NaNO₃；所述磷酸鹽緩沖液包括Na₂HPO₄和KH₂PO₄；

待所述模擬水中的NO₃^-濃度低于0.5mg/L時，得到馴化中間產(chǎn)物；

將所述馴化中間產(chǎn)物與含有100~1000μg/L的ClO₄^-的馴化用模擬水混合重復(fù)上述馴化步驟，當ClO₄^-的還原速率達到穩(wěn)定，即ClO₄^-濃度恒定，得到反應(yīng)器接種用的氫自養(yǎng)菌；

2）開啟進出水管路系統(tǒng)，將掛膜用水以1.0 mL/min流速通入氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器中，接種所述步驟1）得到的反應(yīng)器接種用的氫自養(yǎng)菌，關(guān)閉進出水管路系統(tǒng)，開啟回流系統(tǒng)、供氫系統(tǒng)和進出水管路系統(tǒng)，進行反應(yīng)器的掛膜；

所述掛膜用水不含ClO₄^-，包括濃度為44 mg/L的NO₃^-；

所述供氫系統(tǒng)提供0.04MPa的氫分壓；

所述回流系統(tǒng)提供0.5 mL/min的回流流量；

3）在反應(yīng)器穩(wěn)定運行20 d后，將進水流量設(shè)為2.0 mL/min，當出水中NO₃^-濃度低于0.5mg/L時，且中空纖維膜表面附著的生物膜達到1mm，掛膜完成；

4）在體系中通入待處理地下水水樣，對所述地下水中的ClO₄^-進行去除；所述步驟4）的去除過程中的進水流量為1.5~2.5 mL/min，回流水流量為0.4~5 mL/min，水力停留時間為12~20 h，進水ClO₄^-濃度不高于1500μg/L；

所述氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器包括筒體、回流系統(tǒng)、進出水管路系統(tǒng)及供氫系統(tǒng)；

所述回流系統(tǒng)與筒體的水流出入口連接，保證筒內(nèi)水流向為自下而上；

所述進出水管路系統(tǒng)中，進水口設(shè)在筒體底部，水在中空纖維膜的外部流動，由設(shè)在反應(yīng)器上端的出水口排出；

所述筒體中心設(shè)有中空纖維膜作為生物膜的附著載體，中空纖維膜的兩端固定在所述筒體兩端；

所述中空纖維膜的頂端與供氫系統(tǒng)的氫氣管路連接，氫氣從反應(yīng)器頂部進入到中空纖維膜，以無泡方式從膜的中空纖維膜內(nèi)層擴散到外層，排到筒體內(nèi)，再由出水口排出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述中空纖維素膜的材質(zhì)為聚氯乙烯。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述中空纖維素膜的表面積與筒體體積的比為（0.18~0.23）：1m²/L。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任意一項所述的應(yīng)用，其特征在于，所述中空纖維素膜規(guī)格為平均孔徑為0.02μm，內(nèi)徑為1.0mm，外徑為1.66mm。