[發(fā)明專利]一種控制排水系統(tǒng)中硫化物釋放的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110818266.7
• 申請(qǐng)日: 2021-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113526684A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周永潮;張貴嬌;張儀萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/34
• 分類號(hào): C02F3/34;C02F101/10
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 何秋霞;曹兆霞

本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)一種控制排水系統(tǒng)中硫化物釋放的方法，包括步驟：將硝酸鹽與硝普鈉混合后投加至排水系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)控制硫化物釋放的作用，通過(guò)硝酸鹽與硝普鈉聯(lián)合使用，刺激以硫?yàn)殡娮庸w的自養(yǎng)反硝化過(guò)程，進(jìn)而控制排水系統(tǒng)硫化物的生成。該方法中硝酸鹽添加量少，成本低，且能夠有效降低污水中有機(jī)碳源的損耗，對(duì)實(shí)際應(yīng)用中具有很大的推廣意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種控制排水系統(tǒng)中硫化物釋放的方法。

背景技術(shù)

排水系統(tǒng)是城鎮(zhèn)公共設(shè)施的重要組成部分，但管道中特定的環(huán)境易富集眾多微生物如硫酸鹽還原菌，從而在污水在輸送過(guò)程中產(chǎn)生硫化氫，其不僅屬于惡臭氣體，而且還能腐蝕混凝土管道，給城鎮(zhèn)公共設(shè)施帶來(lái)巨大危害。

針對(duì)硫化氫釋放帶來(lái)的問(wèn)題，各種藥劑投加已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)，其中硝酸鹽目前被廣泛用于控制排水系統(tǒng)硫化物的釋放，其主要機(jī)理分為兩方面：(1)硝酸鹽刺激硝酸鹽還原硫化物氧化細(xì)菌(NR-SOB)生長(zhǎng)，從而氧化硫化物；(2)刺激異養(yǎng)硝酸鹽還原細(xì)菌(hNRB)繁殖，與硫酸鹽還原菌(SRB)競(jìng)爭(zhēng)有機(jī)電子供體。但是之前Jiang等人(Jiang,G.,Sharma,K.R.,and Yuan,Z.(2013)Effects of nitrate dosing on methanogenicactivity in a sulfide-producing sewer biofilm reactor.Water Research,47(5),1783–1792)研究表明硝酸鹽對(duì)下水道中SRB的抑制作用十分短暫，當(dāng)硝酸鹽耗盡后，污水中硫化物通過(guò)多硫化物迅速反彈，導(dǎo)致更嚴(yán)重的氣味問(wèn)題，因此需要持續(xù)投加大量的硝酸鹽以控制排水系統(tǒng)硫化物，這將導(dǎo)致巨大的硝酸鹽用量及運(yùn)營(yíng)成本。

此外，投加硝酸鹽控制硫化物會(huì)消耗體系中的大量有機(jī)碳源，這可能會(huì)對(duì)下游污水處理廠的反硝化過(guò)程產(chǎn)生不利影響，所以在排水系統(tǒng)運(yùn)行期間，還應(yīng)考慮將碳源損失降至最低。因此，需要提出一種新型經(jīng)濟(jì)有效的控制策略來(lái)去除硫化物同時(shí)減少碳源損失。

最近，F(xiàn)ida等研究發(fā)現(xiàn)硝酸鹽和硝普鈉(SNP)在油田中具有很高的協(xié)同作用，可以抑制油田酸化(Fida,T.T.,Voordouw,J.,Ataeian,M.,Kleiner,M.,Okpala,G.,Mand,J.,and Voordouw,G.(2018)Synergy of sodium nitroprusside and nitrate ininhibiting the activity of sulfate reducing bacteria in oil-containingbioreactors.Frontiers in Microbiology,9(MAY),1–11.)。硝普鈉是一種低成本且安全的心血管藥物，用于治療肺動(dòng)脈高壓，并且還被廣泛應(yīng)用于處理玉米，蘆葦和小麥等農(nóng)作物，鑒于SNP的普遍用法，且其半衰期短，因此不會(huì)對(duì)健康和環(huán)境造成危害。但是，目前SNP能否用于排水系統(tǒng)，亦或硝酸鹽與SNP的復(fù)合投加在排水系統(tǒng)中的應(yīng)用知之甚少，對(duì)于聯(lián)合投加的控制機(jī)理也尚不清楚，該應(yīng)用技術(shù)值得嘗試和探索研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中排水系統(tǒng)中采用硝酸鹽處理硫化氫存在用量大，運(yùn)營(yíng)成本高，同時(shí)會(huì)造成碳源損失的問(wèn)題，提供一種將硝酸鹽與硝普鈉聯(lián)合投加，通過(guò)微生物作用解決排水系統(tǒng)的臭味問(wèn)題，降低硝酸鹽的投加用量，并且有效降低污水中有機(jī)碳源的損耗。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種控制排水系統(tǒng)中硫化物釋放的方法，包括步驟：將硝酸鹽與硝普鈉混合后投加至排水系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)控制硫化物釋放的作用。

本方法的控制機(jī)理為：硝酸鹽與硝普鈉聯(lián)合投加抑制異養(yǎng)反硝化過(guò)程，刺激自養(yǎng)硝酸鹽還原硫氧化過(guò)程，從而在控制硫化物生成的情況下，大幅降低有機(jī)碳源損耗及硝酸鹽用量。

優(yōu)選地，所述硝酸鹽的投料濃度為20mg N/L以上；所述硝普鈉的投料濃度為15mg/L以上。