[發(fā)明專利]一種深度生物脫氮強(qiáng)化及內(nèi)分泌干擾毒性削減的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210194760.5
• 申請(qǐng)日: 2022-03-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114455704B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃輝;胡俊;顏宇杰;李同;任洪強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/28
• 分類號(hào): C02F3/28;C02F9/14;C02F101/16
• 代理公司: 北京棧橋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11670
• 代理人: 胡穎

1.一種深度生物脫氮強(qiáng)化及內(nèi)分泌干擾毒性削減的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、微泌氧釋碳顆粒的制備

S1-1、稱量硫酸鈣粉末加入到去離子水中，分散均勻，再向其中加入1M的氫氧化鉀溶液，配成含有硫酸鈣粉末的堿性懸濁液，其中，硫酸鈣和去離子水的質(zhì)量比為1:5～15，氫氧化鉀溶液和去離子水的體積比為1:1～5；

S1-2、室溫條件下，使用機(jī)械攪拌器對(duì)上述堿性懸濁液進(jìn)行劇烈攪拌，同時(shí)向堿性懸濁液中緩慢加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的過(guò)氧化氫溶液，充分反應(yīng)2h，生成沉淀物，其中，過(guò)氧化氫和懸濁液中硫酸鈣的摩爾比為1:5～10；

S1-3、首先，將上述沉淀物使用去離子水洗滌三次，再用無(wú)水乙醇洗滌三次，然后，在60～80℃的條件下烘干24～48h，得到納米過(guò)氧化鈣釋氧材料，并保存在密封干燥的環(huán)境中，待用；

S1-4、稱量聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉和硬脂酸加入到去離子水中，在90℃～100℃的條件下加熱2～3h使其溶解，得到膠狀物質(zhì)，然后稱量上述納米過(guò)氧化鈣釋氧材料和石英砂，加入到膠狀物質(zhì)中，混合攪拌均勻，得到混合膠狀物質(zhì)；

S1-5、將上述混合膠狀物質(zhì)加入到球形硅膠模具中，待其冷卻后，將模具放入-80～-20℃條件下冷凍交聯(lián)12～16h，解凍后再冷凍，進(jìn)行多次重復(fù)，將冷凍交聯(lián)后的球形顆粒浸漬在備好的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3～6％的CaCl₂的飽和硼酸溶液中，化學(xué)交聯(lián)12～16h，再在60～80℃件下烘干24～48h，即得到微泌氧釋碳顆粒；

S2：根據(jù)污水的水質(zhì)特征，針對(duì)性的加入微泌氧釋碳顆粒，在生物反應(yīng)器內(nèi)部構(gòu)建微泌氧釋碳層；

S3、采用接種掛膜法或自然掛膜法進(jìn)行掛膜啟動(dòng)，然后將污水引入生物反應(yīng)器，進(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)行；

所述步驟S2中，所述的生物反應(yīng)器為缺氧或厭氧生物反應(yīng)器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深度生物脫氮強(qiáng)化及內(nèi)分泌干擾毒性削減的方法，其特征在于，所述步驟S1-4中，聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉和硬脂酸加入到去離子水中之后，聚乙烯醇質(zhì)量濃度為4～10wt％，羧甲基纖維素鈉質(zhì)量濃度為1～4wt％，硬脂酸質(zhì)量濃度為1～2wt％，納米過(guò)氧化鈣釋氧材料和石英砂加入到膠狀物質(zhì)中之后，納米過(guò)氧化鈣在所述膠狀物質(zhì)中的質(zhì)量濃度為5～15wt％，加入的石英砂和納米過(guò)氧化鈣的質(zhì)量比為1:1～2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深度生物脫氮強(qiáng)化及內(nèi)分泌干擾毒性削減的方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述的生物反應(yīng)器為降流式方式運(yùn)行，運(yùn)行溫度為10～35℃，進(jìn)水TN不高于30mg/L，進(jìn)水內(nèi)分泌干擾毒性不高于20ng-E2/L。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深度生物脫氮強(qiáng)化及內(nèi)分泌干擾毒性削減的方法，其特征在于，所述步驟S2中，微泌氧釋碳顆粒投加量及反應(yīng)器運(yùn)行條件按如下方案進(jìn)行：

S2-1、當(dāng)進(jìn)水C/N≤2，出水內(nèi)分泌干擾毒性1.0ng-E2/L且出水TN15mg/L時(shí)，選擇方案Ⅰ，即投加的微泌氧釋碳顆粒/生物反應(yīng)器容積＝2.5～3wt％，反應(yīng)器HRT設(shè)置2～4h；

S2-2、當(dāng)進(jìn)水C/N≤2，出水內(nèi)分泌干擾毒性1.0ng-E2/L且出水TN10mg/L時(shí)，選擇方案Ⅱ，即投加的微泌氧釋碳顆粒/生物反應(yīng)器容積＝2.5～3wt％，反應(yīng)器HRT設(shè)置4～6h；

S2-3、當(dāng)進(jìn)水C/N≤2，出水內(nèi)分泌干擾毒性0.4ng-E2/L且出水TN5mg/L時(shí)，選擇方案Ⅲ，即投加的微泌氧釋碳顆粒/生物反應(yīng)器容積＝2.5～3wt％，反應(yīng)器HRT設(shè)置6～8h；

S2-4、當(dāng)進(jìn)水2C/N5，出水內(nèi)分泌干擾毒性1.0ng-E2/L且出水TN15mg/L時(shí)，選擇方案Ⅵ，即投加的微泌氧釋碳顆粒/生物反應(yīng)器容積＝1.5～2wt％，反應(yīng)器HRT設(shè)置2～4h；

S2-5、當(dāng)進(jìn)水2C/N5，出水內(nèi)分泌干擾毒性1.0ng-E2/L且出水TN10mg/L時(shí)，選擇方案Ⅴ，即投加的微泌氧釋碳顆粒/生物反應(yīng)器容積＝1.5～2wt％，反應(yīng)器HRT設(shè)置4～6h；

S2-6、當(dāng)進(jìn)水2C/N5，出水內(nèi)分泌干擾毒性0.4ng-E2/L且出水TN10mg/L時(shí)，選擇方案Ⅳ，即投加的微泌氧釋碳顆粒/生物反應(yīng)器容積＝1.5～2wt％，反應(yīng)器HRT設(shè)置6～8h。