[發明專利]低濃度鐵離子地下水中硝氮去除用固定化載體及制備方法

有效

• 申請號: 201710791352.7
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107523560B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 蘇俊峰;張涵;黃廷林;章園茗;薛磊
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C12N11/10
• 分類號: C12N11/10;C02F3/34;C02F103/06;C02F101/16
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

本發明提出一種低濃度鐵離子地下水中硝氮去除用固定化載體的制備方法，采用以下步驟：步驟一、向地下水中加入富集培養基進行恒溫厭氧培養，收集沉淀物；步驟二、向沉淀物中加入液體培養液進行恒溫培養，收集菌劑沉淀物；步驟三、將質量體積分數比為2％?3％的海藻酸鈉與菌劑沉淀物進行體積比1:1的混合，之后注入質量體積比為2％?3％的氯化鈣溶液中，形成固定化載體。依靠于上述的方法，本發明還提出一種按照上述方法制備的固定化載體，依靠上述制備的固定化載體，本發明還提出一種低濃度鐵離子地下水中硝氮去除方法。進一步，本發明還提出一種可供實現這種去除效果的反應器，本發明通過鐵離子自循環，在地下水鐵離子比較低的情況下實現高效生物脫氮。

技術領域

本發明屬于地下水處理技術領域，具體涉及一種低濃度鐵離子地下水中硝氮去除用固定化載體及制備方法。

背景技術

日益嚴重的地下水污染問題引起了全世界很多國家的關注，在中國，地下水常見的污染物為硝酸鹽，鐵錳離子等。在北方地區，特別是農村，硝酸鹽污染更為嚴重。

地下水中的硝酸鹽過量攝入會導致各類慢性疾病或者癌癥。硝酸鹽經過人體消化系統能夠被轉化成亞硝酸鹽。經飲食進入人體的硝態氮在胃腸中可還原生成亞硝態氮，后者能迅速進入血液形成無法運載氧氣的高鐵血紅蛋白，造成人體缺氧，患高鐵血紅蛋白癥。

目前去除地下水硝酸鹽的方法是利用電滲析、反滲透、離子交換法和蒸餾等方法，通過物理化學作用使硝酸鹽富集或者轉移至其他介質中。然而，這些技術操作復雜，費用高昂。而鐵自養反硝化可以利用鐵離子作為電子供體去除地下水中的硝酸鹽，然而某些地區的地下水鐵離子濃度低，不能夠提供充足的電子供體來實現自養反硝化作用，當地下水中鐵離子濃度低于水中硝酸鹽濃度時，現有的鐵自養反硝化去除效率極低。

發明內容

本發明針對低濃度鐵離子地下水中電子供體不足，反硝化效率低的問題，本發明提供一種一種低濃度鐵離子地下水中硝氮去除用固定化載體及制備方法，采用鐵自循環技術去除低濃度鐵離子地下水中的硝氮，當地下水中鐵離子濃度低于水中硝酸鹽濃度時(鐵離子濃度低于5mg/l)，也能有效解決地下水體硝酸鹽污染物超標問題。

為了實現上述任務，本發明采取如下的技術方案：

本發明提供一種低濃度鐵離子地下水中硝氮去除用固定化載體的制備方法，本發明涉及的鐵離子濃度低于5mg/l，采用以下步驟：

步驟一、向地下水中加入富集培養基進行恒溫厭氧培養，收集沉淀物；

步驟二、向沉淀物中加入液體培養液進行恒溫培養，收集菌劑沉淀物；

步驟三、將質量體積分數比為2％-3％的海藻酸鈉與菌劑沉淀物進行體積比1:1的混合，混合后注射入質量體積比為2％-3％的氯化鈣溶液中，形成固定化載體；

步驟一所述富集培養基的配方包括：NaHCO₃：1.5g，NaNO₃：

0.15g，KH₂PO₄：0.15g，Fe₂(SO₄)₃：0.3g，MgSO₄·7H₂O：0.15g，CaCl₂：0.15g，微量元素溶液：2mL和蒸餾水1000mL；

所述微量元素溶液包括：以質量濃度計，0.5g/L MgSO₄·7H₂O、1g/L EDTA、0.2g/LZnSO₄、0.1g/L MnCl₂·4H₂O、0.5g/L FeSO₄·7H₂O、0.5g/L CuSO₄·5H₂O和0.2g/L CoCl₂·6H₂O；