[發明專利]一種微生物炭載金屬氨氮氧化臭氧催化劑在降解高濃度氨氮廢水中的應用

在審

• 申請號: 202110696905.7
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113371941A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 胡瀾;謝建平
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;B01J23/755;B01J23/75;B01J23/72;B01J21/10;B01J23/10;C02F101/16
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 茍銘

1.一種微生物炭載金屬氨氮氧化臭氧催化劑在降解高濃度氨氮廢水中的應用，其特征在于，利用微生物吸附金屬離子，再熱解制備獲得微生物炭載金屬氨氮氧化臭氧催化劑，將該催化劑用于催化臭氧降解高濃度氨氮廢水，反應液接入反硝化生物濾池協同降解廢水中的高濃度氨氮。

2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)從微生物發酵或酶制劑生產過程中提取菌渣，得到濕菌體；

(2)將濕菌體投入金屬離子溶液中進行生物吸附，吸附完成后，固液分離得到負載金屬離子的微生物前驅體；

(3)將所述步驟(2)得到的負載金屬離子的微生物前驅體固液分離后，通過真空冷凍干燥制備成干粉，然后在保護性氣氛下進行熱解碳化，即獲得微生物炭載金屬氨氮氧化臭氧催化劑；

(4)將所述步驟(3)得到的微生物炭載金屬氨氮氧化臭氧催化劑投入到高濃度氨氮廢水中，通入臭氧，進行臭氧催化氧化，將廢水中大部分氨氮催化氧化為氮氣、亞硝態氮與硝態氮；

(5)將步驟(4)處理后的廢水接入反硝化生物濾池進行反硝化，投入污泥和反硝化細菌菌劑，從而將廢水中的總氮轉化為氮氣進入空氣中。

3.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，步驟(1)中，所述菌渣為畢赤酵母、釀酒酵母、大腸桿菌或枯草芽孢桿菌菌渣。

4.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，步驟(2)中，所述金屬離子為鎳、鎂、鈷、鈰、銅或錳中的任意一種或者多種。

5.根據權利要求4所述的應用，其特征在于，所述金屬離子的濃度為10-1000mg/L，pH為1-9。

6.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，步驟(2)中，所述吸附的吸附溫度為10-50℃，吸附時間為0.5-6h。

7.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，步驟(3)中，所述在保護性氣氛下進行熱解碳化的方法為：惰性氣體的氣氛下，活化劑為KOH、NaOH或ZnCl之一，熱解時活化劑與干粉的質量比為(1︰3)-(3︰1)混合，升溫速率為5-10℃/min，500-1600℃進行熱解碳化，熱解時間為2-4h。

8.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，步驟(4)中，微生物炭載金屬氨氮氧化臭氧催化劑投入量為0.1-20g/L。

9.根據權利要求2所述的應用，其特征在于，步驟(5)的具體方法為：將馴化穩定的污泥投入反硝化生物濾池中，加入反硝化細菌菌劑，將臭氧催化硝化結束后的氨氮廢水引入厭氧池進行反硝化處理，出水進入沉淀池進行泥水分離，部分污泥回流至厭氧池，其余部分作為剩余污泥定期排出。