[發(fā)明專利]一種以甲烷為電子供體生物還原廢水中五價(jià)銻的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810362842.X
• 申請(qǐng)日: 2018-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN108585184A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙和平;董秋怡;王振;呂盤龍;石凌棟;鐘亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/12
• 分類號(hào): C02F3/12;C02F3/10;C02F101/20;C02F101/30;C02F103/30
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種以甲烷為電子供體生物還原廢水中五價(jià)銻的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制備模擬廢水

模擬廢水中包括下述質(zhì)量濃度的各組分：1mg/L的CaCl₂、0.4mg/L的NaOH、5mg/L的MgSO₄·7H₂O、300mg/L的NaHCO₃、2.085mg/L的FeSO₄·7H₂O、200mg/L的NaH₂PO₄、400mg/L的Na₂HPO₄·12H₂O、0.5mg/L的MnCl₂·4H₂O、1.8mg/L的HCl、0.068mg/L的ZnSO₄·7H₂O、0.12mg/L的CoCl₂·6H₂O、0.32mg/L的CuSO₄、0.095mg/L的NiCl₂·6H₂O、0.242mg/L的Na₂MoO₄·2H₂O、0.067mg/L的SeO₂、0.05mg/L的Na₂WO₄·2H₂O、0.014mg/L的H₃BO₃；以及Sb(V)，其添加量按后續(xù)操作指定的濃度控制；

配制好的模擬廢水用純度99.99％的氬氣曝氣20分鐘后，裝至氣樣袋中在保持微氧條件下備用，微氧條件是指溶解氧濃度為7.7-8.0mg/L；

(2)初始接種

將模擬廢水引入甲烷基質(zhì)膜生物反應(yīng)器中，控制Sb(V)的質(zhì)量濃度為10mg/L；向模擬廢水中加入活性污泥，然后自循環(huán)48小時(shí)，獲得菌液；

所述活性污泥取自于浙江省杭州市七格污水處理廠的厭氧池，活性污泥與甲烷基質(zhì)膜生物反應(yīng)器中模擬廢水的質(zhì)量配比關(guān)系為1g/L；

(3)運(yùn)行階段

采取連續(xù)流方式向步驟(2)中反應(yīng)器引入模擬廢水和CH₄，甲烷壓力在15psig(2.02atm)；進(jìn)水中Sb(V)的質(zhì)量濃度保持為10mg/L，水力停留時(shí)間為130分鐘；

階段1：控制進(jìn)水中Sb(V)的質(zhì)量濃度為4mg/L；

階段2：控制進(jìn)水中Sb(V)的質(zhì)量濃度為7mg/L；

階段3：控制進(jìn)水中Sb(V)的質(zhì)量濃度為2mg/L；

每運(yùn)行一個(gè)階段，都確保出水中Sb(V)的質(zhì)量濃度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)至少一周，穩(wěn)定狀態(tài)是指出水濃度相對(duì)偏差<10％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述甲烷基質(zhì)膜生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)如下：反應(yīng)器包含兩根玻璃管柱，其中一根玻璃管柱內(nèi)沿軸向填充32根中空纖維膜，作為主膜；另一根玻璃管柱內(nèi)沿軸向填充10根中空纖維膜，作為副膜，用于生物樣采集；所述中空纖維膜的外徑280μm、內(nèi)徑180μm；反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)從中空纖維膜的兩端供給CH₄氣體；反應(yīng)器在35±1℃恒溫室中運(yùn)行，并通過蠕動(dòng)泵在兩根玻璃管柱之間進(jìn)行自循環(huán)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述甲烷基質(zhì)膜生物反應(yīng)器的有效容積為65mL，采用連續(xù)流方式進(jìn)水時(shí)的進(jìn)水流速為0.50mL/min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述所述Sb(V)的添加是通過添加阿拉丁優(yōu)級(jí)純?cè)噭┙逛R酸鉀實(shí)現(xiàn)的。