[發(fā)明專利]鐵合金聯(lián)合厭氧氨氧化菌處理氧化態(tài)氮廢水的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010530709.8
• 申請(qǐng)日: 2020-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN111517591B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戚偉康;劉麗芳;施棋;蘇新偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14;C02F101/16
• 代理公司: 北京華際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11676
• 代理人: 褚慶森

1.一種鐵合金聯(lián)合厭氧氨氧化菌處理氧化態(tài)氮廢水的裝置，包括塔身（9）、進(jìn)水箱（1）、加藥箱（2）、出水口（7）和出氣口（8），塔身的內(nèi)部為空腔，進(jìn)水箱中的待處理廢水經(jīng)水泵抽至塔身內(nèi)部空腔的底部，加藥箱經(jīng)加藥泵向塔身內(nèi)部廢水中投加堿液；出水口設(shè)置于塔身的上端，出氣口位于塔身的頂端；其特征在于：所述塔身的內(nèi)部空腔中由下至上設(shè)置有多層廢水處理層，每層廢水處理層由從下至上依次設(shè)置的承托層（3）、鐵合金填料層（4）和厭氧氨氧化污泥顆粒層（5）組成，承托層固定于塔身的內(nèi)壁上，用于支撐鐵合金填料層，鐵合金填料層由鐵碳合金顆粒組成，每個(gè)厭氧氨氧化污泥顆粒層上方的空余空間內(nèi)均設(shè)置有pH計(jì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵合金聯(lián)合厭氧氨氧化菌處理氧化態(tài)氮廢水的裝置，其特征在于：所述承托層（3）上開孔孔徑小于鐵合金填料層（4）中鐵碳合金顆粒的直徑，加藥箱（2）中存儲(chǔ)的堿液為碳酸氫鈉溶液。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵合金聯(lián)合厭氧氨氧化菌處理氧化態(tài)氮廢水的裝置，其特征在于：所述塔身（9）內(nèi)部空腔的上部設(shè)置有三相分離器，三相分離器的液體出口和氣體出口分別形成出水口（7）和出氣口（8）。

4.一種基于權(quán)利要求1所述的鐵合金聯(lián)合厭氧氨氧化菌處理氧化態(tài)氮廢水的裝置的廢水處理方法，其特征在于，通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)：

a).進(jìn)水和布水，水泵將進(jìn)水箱中的待處理廢水抽至塔身內(nèi)部空腔的底部，廢水首先進(jìn)入最下端的廢水處理層，廢水流經(jīng)承托層的過程中實(shí)現(xiàn)均勻布水，廢水再進(jìn)入鐵合金填料層；

b).氧化態(tài)氮的還原反應(yīng)，廢水進(jìn)入鐵合金填料層后，廢水中的氧化態(tài)氮與鐵合金填料發(fā)生氧化還原作用，將氧化態(tài)氮還原為亞硝酸根離子和銨根離子，同時(shí)生成鐵離子；之后廢水進(jìn)入?yún)捬醢毖趸勰囝w粒層；

c).厭氧氨氧化，銨根離子和亞硝酸根離子隨廢水進(jìn)入?yún)捬醢毖趸勰囝w粒層，在厭氧氨氧化菌作用下，將二者共同轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑫r(shí)會(huì)產(chǎn)生部分硝酸根離子，氮?dú)夂拖跛岣x子隨水流進(jìn)入上一層的廢水處理層；

d).pH調(diào)節(jié)，由于鐵合金填料層在發(fā)生氧化還原反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生鐵離子，鐵離子與水中的氫氧根結(jié)合生成氫氧化鐵膠體，會(huì)降低水體的pH，此時(shí)通過加藥箱向廢水中加入碳酸氫鈉溶液，將廢水中的pH維持在7.5～8.5之間；

e).多次反應(yīng)，經(jīng)最下方處理層處理后的廢水，由下至上依次經(jīng)過剩余的廢水處理層，經(jīng)過每個(gè)廢水處理層時(shí)進(jìn)行步驟b)至步驟d)相同的處理過程，且從下到上負(fù)荷逐漸降低，處理后的污水最終經(jīng)出水口排出；

f).厭氧氨氧化污泥顆粒層生成的氮?dú)馀c水流經(jīng)承托層上的小孔進(jìn)入到鐵合金填料層的過程中，由于氧化還原作用，鐵合金顆粒表面會(huì)生成較多不溶性鐵鹽，而減小鐵合金與污水的接觸面積，氮?dú)饩奂傻臍馀輰⒉蝗苄澡F鹽從鐵合金顆粒上脫落，提高了每一反應(yīng)區(qū)域鐵合金還原作用的效率，氣體最終經(jīng)出氣口逸出。