[發明專利]一種間歇性曝氣式垃圾滲濾液氨氮、有機污染生物修復裝置及方法

在審

• 申請號: 202110831945.8
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113526669A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 唐佳軍;張云云;李勇
• 申請（專利權）人: 南京佳榮再生物資回收有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/34;C02F103/06;C02F101/30;C02F101/16
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

本發明公開了一種間歇性曝氣式垃圾滲濾液氨氮、有機污染生物修復裝置及方法，本發明針對厭氧鐵氨氧化產生的硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮，通過間歇性曝氣，構建厭氧好氧環境，首先通過曝氣創造好氧條件，實現亞硝酸鹽氮向硝酸鹽氮的轉變、Fe²⁺向Fe³⁺的循環轉化；隨后停止曝氣回歸厭氧條件，在反硝化菌和鐵還原菌的作用下，一方面，能夠強化有機物的氧化效能，促進了大分子有機物的逐步降解；另一方面，可以實現Fe³⁺向Fe²⁺的轉變，促使進一步還原；最后能夠解決厭氧鐵氨氧化產生的亞硝酸鹽難題，完全徹底脫氮，進而實現垃圾滲濾液中氨氮和有機物的協同去除。

技術領域

本發明屬于污水處理領域，更具體地涉及間歇性曝氣式垃圾滲濾液氨氮、有機污染生物修復裝置及方法。

技術背景

垃圾滲濾液是垃圾在收運、處理和處置過程中產生的一種成分復雜的高濃度有機廢水，不但含有大量有機污染物，而且氨氮和鹽類含量均較高，并含有十幾種金屬離子，生物營養比例失調，水量水質變化大，色度深且有惡臭，難以處理。垃圾滲濾液的主要來源及水質特點如下：1、污染物成份復雜、水質波動較大。2、有機物濃度高。3、氨氮濃度高。4、重金屬離子濃度和鹽份含量高。

近年來，厭氧微生物在垃圾滲濾液氨氮、有機污染物的修復過程扮演的重要角色，引起了研究人員的廣泛關注。微生物能夠在厭氧或缺氧條件下利用硝酸鹽、硫酸鹽、或Fe(Ⅲ)(Mn)氧化物作為電子受體，以有機物為電子供體進行自身新陳代謝。Fe(III)還原菌對苯、及其它芳香族化合物的自然降解能力非常顯著，地桿菌在這一過程扮演著非常重要的角色。厭氧鐵氨氧化是指在厭氧條件下，氨氧化過程耦合Fe(III)生物還原過程，這一過程能夠將氨氮轉化為氮氣、亞硝酸鹽、或硝酸鹽。厭氧鐵氨氧化可在不同環境下發生，且不同條件下NH₄⁺可以被厭氧氧化為NO₃^-、NO₂^-、N₂等產物，產物的差異性可能與反應環境及控制條件有關。從反應動能來判斷，厭氧鐵氨氧化反應更容易生成N₂，而非NO₂^-和NO₃^-。然而，由于一步脫氮對溶解氧等反應條件控制較為苛刻，如何調控反應條件，實現NH₄⁺直接被氧化為N₂，是當前厭氧鐵氨氧化修復氨氮有機污染的技術瓶頸之一。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的主要目的在于提供一種間歇性曝氣式垃圾滲濾液氨氮、有機污染生物修復裝置及方法，針對基于Fe(III)生物還原厭氧氧化氨氮、有機物的去除不徹底這一特點，通過間歇性曝氣，調控溶解氧環境，可以實現徹底反硝化、以及有機物的全量氧化，促進Fe(III)與Fe(II)的循環轉化，進而實現垃圾滲濾液中氨氮和有機物的協同高效去除。

一種間歇性曝氣式垃圾滲濾液氨氮、有機污染生物修復裝置，包括進水桶，出水桶，多通道蠕動泵，曝氣泵，以及生物反應柱；所述多通道蠕動泵一端與進水桶通過水管相連，另一端與生物反應柱底部通過進水管相連，所述生物反應柱頂部通過出水管連接出水桶，在生物反應柱下側設有一個曝氣口，曝氣口處連接曝氣泵；所述生物反應柱內部裝有填充介質。

進一步的，所述進水管上設有進水閥，出水管上設有出水閥。

進一步的，所述填充介質為赤鐵礦，粒徑為2～4mm。

進一步的，所述曝氣泵包括地面式曝氣風機、地埋式曝氣風機。

進一步的，所述生物反應柱為一個或多個。

進一步的，所述生物反應柱為有機玻璃材質。

一種基于間歇性曝氣式垃圾滲濾液氨氮、有機污染生物修復裝置的修復方法，包括以下步驟：

(1)培養功能微生物；