一种零价铁混养反硝化耦合改性生物炭两级PRB地下水脱氮方法及反应器

文档序号:26445281发布日期:2021-08-27 13:45阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种零价铁混养反硝化耦合改性生物炭两级prb地下水脱氮方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1):在一级prb反应区设置聚乙烯网袋包裹的铁刨花fe0填料,以城市污水处理厂剩余污泥作为种泥,接种至一级prb反应区中,含no3--n地下水连续进水10-15日,使铁刨花填料表面形成附着反硝化菌的生物膜,完成一级prb的启动;

步骤2):含no3--n地下水通过穿孔墙进入一级prb反应区,同时在进水处投加有机碳源,利用聚乙烯网袋及铁刨花fe0上附着的异养及自养反硝化菌进行反硝化脱氮,将地下水中大部分no3--n还原成n2;

步骤3):经过步骤2)处理的一级prb反应区出水通过穿孔墙进入设有改性生物炭填料的二级prb反应区,通过生物炭的吸附作用进一步去除地下水中残留的no3--n,最终处理后的地下水经穿孔墙排出。

2.如权利要求1所述的零价铁混养反硝化耦合改性生物炭两级prb地下水脱氮方法,其特征在于,所述步骤1)中的聚乙烯网袋包裹的铁刨花fe0填料为每包填料装填3kg铁刨花fe0,装填的密度为20~30kg/m3

3.如权利要求1所述的零价铁混养反硝化耦合改性生物炭两级prb地下水脱氮方法,其特征在于,所述步骤2)中以乙酸钠为外加有机碳源,控制进水中cod/tn为2.8~3.2,所述反硝化脱氮的处理时间为20~24h。

4.如权利要求1所述的零价铁混养反硝化耦合改性生物炭两级prb地下水脱氮方法,其特征在于,所述步骤3)中的改性生物炭填料由聚乙烯网袋包裹而成,每包填料装填3~4kg改性生物炭,装填的密度为10~20kg/m3,所述的经过步骤2)处理的一级prb反应区出水在二级prb反应区的反应时间为20~24h。

5.如权利要求1所述的零价铁混养反硝化耦合改性生物炭两级prb地下水脱氮方法,其特征在于,所述步骤3)中改性生物炭填料的制备方法为:以稻草秸秆为原料,破碎机磨碎后放入管式炉中在n2氛围内煅烧,冷却至室温后研磨过筛,用盐酸溶液浸渍后洗至中性,后续加入氯化铁溶液振荡,抽滤、烘干再次置于管式炉中煅烧。取出后的成品即为改性生物炭。

6.如权利要求5所述的零价铁混养反硝化耦合改性生物炭两级prb地下水脱氮方法,其特征在于,所述的过筛为采用60目的过筛器进行过筛。

7.如权利要求5所述的零价铁混养反硝化耦合改性生物炭两级prb地下水脱氮方法,其特征在于,所述第一次煅烧的温度为600℃,时间为3h;所述第二次煅烧的温度为300℃,时间为1h。

8.如权利要求5所述的零价铁混养反硝化耦合改性生物炭两级prb地下水脱氮方法,其特征在于,所述盐酸溶液的浓度为1mol/l,浸渍时间为1h;所述氯化铁溶液的浓度为2mol/l,振荡时间为2h。

9.如权利要求5所述的零价铁混养反硝化耦合改性生物炭两级prb地下水脱氮方法,其特征在于,所述烘干的温度为85℃,时间为2h。

10.一种零价铁混养反硝化耦合改性生物炭两级prb地下水脱氮反应器,其特征在于,应用于权利要求1~9中任意一项所述的零价铁混养反硝化耦合改性生物炭两级prb地下水脱氮方法中,其包括:

设有铁刨花填料(3)的一级prb反应区(4),所述一级prb反应区(4)内设有若干组不锈钢填料框架一(5),每组框架中吊挂铁刨花填料(3);

设有改性生物炭填料(7)的二级prb反应区(8),所述二级prb反应区(8)内设有若干组不锈钢填料框架二(9),每组框架中吊挂改性生物炭填料(7);

所述一级prb反应区(4)的进水侧设有碳源投加管(1)及穿孔墙一(2),所述二级prb反应区(8)的出水侧设有穿孔墙二(10),所述一级prb反应区(4)与二级prb反应区(8)之间设有穿孔墙三(6)。


技术总结
本发明公开了一种零价铁混养反硝化耦合改性生物炭两级PRB地下水脱氮方法及反应器。本发明的脱氮方法包括:含有NO3‑‑N的地下水首先经设置聚乙烯网袋包裹的Fe0(铁刨花)填料的一级PRB反应器处理,通过自养及异养共存的混养反硝化菌进行脱氮将大部分NO3‑‑N还原为N2去除,然后再通过设有改性生物炭填料的二级PRB反应器将剩余NO3‑‑N吸附去除。本发明通过投加碳源与Fe0形成混养反硝化脱氮作用,可解决零价铁易钝化及自养反硝化菌生长速率慢的问题,易于操作管理、运行成本较低。

技术研发人员:薛罡;宋宾学;陈红;钱雅洁;张艾;李响;高品;张羽;王铮;曾琳;贾林春;徐磊;王晓暖;何月玲;张承基;于鑫;孙苏阳;陈钰婷;陆晓峰
受保护的技术使用者:东华大学
技术研发日:2021.05.24
技术公布日:2021.08.27
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