一种电强化生物膜联用去除污水中硝氮的方法与流程

文档序号:33484135发布日期:2023-03-15 13:51阅读:54来源:国知局

1.本发明涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种电强化生物膜联用去除污水中硝氮的方法。


背景技术:

2.水是人类生产生活必需的资源。在日常的用水中,水会随着循环而再次返回到自然环境中。但是工业生产的加剧导致了用水量的增多,在工艺生产中产生的废水往往并不能如上述的循环进行自然的利用。而这些受到污染的生活、生产用水,丧失了本来的使用功能而被称为污水。在过去的经验中,污水会直接排放到自然环境中,但是随着时间的推移人们发现,直接排放的污水并不会降解,反而会污染土地和水源,导致更大的破坏。因此也就衍生了污水处理项目,在污水处理过程中发现,总氮是其中的一个关键指标。污水中总氮含量越高,水体的富营养化也就越严重。如何去除污水中的总氮成为了亟需解决的问题。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于克服现有技术中的问题,提供一种电强化生物膜联用去除污水中硝氮的方法。
4.为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
5.本发明提供了一种电强化生物膜联用去除污水中硝氮的方法,包含下列步骤:
6.(1)将污水进行电解,得到电解污水;
7.(2)将电解污水进行微生物降解,完成对硝氮的去除。
8.作为优选,步骤(1)中所述电解的阳极材质为钌钛合金或钌铱合金;所述电解的阴极材质为钌钛合金或钌铱合金;
9.所述电解的电极面积为2500~3600cm2,所述电解的电极厚度为5~8mm;所述电解的极板数量为4~7对。
10.作为优选,步骤(1)中所述电解的电流密度为10~14ma/cm2;所述电解的极板间距为8~12cm。
11.作为优选,步骤(1)中所述电解的进水流量为350~450l/h,所述电解的温度为30~35℃。
12.作为优选,步骤(2)中所述微生物降解的载体为核桃壳粉;所述核桃壳粉的粒径为1~1.2cm。
13.作为优选,步骤(2)中所述微生物降解的载体浓度为4000~5000mg/l;所述微生物降解的污泥浓度为1000~1500mg/l。
14.作为优选,步骤(2)中所述微生物降解所用碳源为葡萄糖、淀粉或乙酸钠,所述碳源的浓度为2000~2200mg/l。
15.作为优选,步骤(2)中所述微生物降解的温度为30~35℃。
16.作为优选,步骤(2)中所述微生物降解的ph值为7~8。
17.作为优选,步骤(2)中所述微生物降解的进水量为500~550l/h,水力停留时间为2~3h。
18.本发明提供了一种电强化生物膜联用去除污水中硝氮的方法,该方法将污水进行电解,得到电解污水;将电解污水进行微生物降解,完成对硝氮的去除。在本发明中,首先通过电解能大幅度降低污水中的氨氮,污水中氨氮降低后进入后续的微生物降解。本发明中选用核桃壳份作为微生物的载体,核桃壳粉的表面积大且具有足够的强度和粗糙度,能让微生物快速挂膜,实现对污水中氨氮和硝氮的去除。本发明通过该电解和微生物降解联用的方法,对水中的硝氮进行了去除,不需要额外的运行工艺、成本低、效率高,适合大规模的污水处理。
具体实施方式
19.本发明提供了一种电强化生物膜联用去除污水中硝氮的方法,包含下列步骤:
20.(1)将污水进行电解,得到电解污水;
21.(2)将电解污水进行微生物降解,完成对硝氮的去除。
22.在本发明中,步骤(1)中所述电解的阳极材质优选为钌钛合金或钌铱合金;所述电解的阴极材质优选为钌钛合金或钌铱合金。
23.在本发明中,所述电解的电极面积优选为2500~3600cm2,进一步优选为2600~3500cm2,更优选为2800~3300cm2;所述电解的电极厚度优选为5~8mm,进一步优选为5.5~7.5mm,更优选为6~7mm;所述电解的极板数量优选为4~7对,更优选为5~6对。
24.在本发明中,采用材质相同的阳极和阴极,不同的电极组呈现出顺次排布,能有效的提升对水体的处理能力。
25.在本发明中,步骤(1)中所述电解的电流密度优选为10~14ma/cm2,进一步优选为11~13ma/cm2,更优选为11.5~12.5ma/cm2;所述电解的极板间距优选为8~12cm,进一步优选为9~11cm,更优选为9.5~10.5cm。
26.在本发明中,步骤(1)中所述电解的进水流量优选为350~450l/h,进一步优选为360~440l/h,更优选为380~420l/h;所述电解的温度优选为30~35℃,进一步优选为31~34℃,更优选为32~33℃。
27.在本发明中,步骤(2)中所述微生物降解的载体优选为核桃壳粉;所述核桃壳粉的粒径优选为1~1.2cm,进一步优选为1.05~1.15cm,更优选为1.08~1.12cm。
28.在本发明中,将核桃壳研磨成粉作为微生物的载体,核桃壳粉的比表面积大,具有足够的强度,能让微生物快速进行挂膜,且不易脱落;而且核桃壳粉对水体不会造成二次污染,降低处理成本。
29.在本发明中,步骤(2)中所述微生物降解的载体浓度优选为4000~5000mg/l,进一步优选为4200~4800mg/l,更优选为4400~4600mg/l;所述微生物降解的污泥浓度优选为1000~1500mg/l,进一步优选为1100~1400mg/l,更优选为1200~1300mg/l。
30.在本发明中,污泥采用污水处理厂已驯化的污泥,效果更快。
31.在本发明中,步骤(2)中所述微生物降解所用碳源优选为葡萄糖、淀粉或乙酸钠,所述碳源的浓度优选为2000~2200mg/l,进一步优选为2050~2150mg/l,更优选为2080~2120mg/l。
32.在本发明中,步骤(2)中所述微生物降解的温度优选为30~35℃,进一步优选为31~34℃,更优选为32~33℃。
33.在本发明中,步骤(2)中所述微生物降解的ph值优选为7~8,进一步优选为7.2~7.8,更优选为7.4~7.6。
34.在本发明中,步骤(2)中所述微生物降解的进水量优选为500~550l/h,进一步优选为510~540l/h,更优选为520~530l/h;水力停留时间优选为2~3h,进一步优选为2.2~2.8h,更优选为2.4~2.6h。
35.下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
36.实施例1
37.污水水质为硝氮为9.41mg/l,do为4.14mg/l。
38.阳极和阴极的材料选择钌钛电极,控制阳极和阴极的电极面积均为2500cm2,厚度均为6mm,共设置6对电解极板;将电解极板置于污水中,设置电流密度为12ma/cm2,每组阳极和阴极之间的极板间距为10cm,进水流量控制为400l/h,温度为32℃进行通电电解得到电解污水。将核桃壳进行粉碎,控制粒径为1.2cm,将核桃壳粉末置于第二个池子中,投加量为4500mg/l;污泥选自汕头市潮南区峡山污水处理厂的活性污泥,污泥浓度为1200mg/l,同时添加乙酸钠,浓度控制为2000mg/l,经过10天的挂膜工作,污泥已经成功挂膜在核桃壳粉表面,形成黄色块状物;准备工作完毕后,将电解污水注入池中,进水量为500l/h,调节温度为32℃,ph值为7.5,水力停留时间为2.5h进行微生物降解。
39.处理结束后水质:硝氮为1.04mg/l,去除率为88.95%;do为0.47mg/l,去除率为88.64%。
40.实施例2
41.污水水质为硝氮为10.07mg/l,do为6.41mg/l。
42.阳极和阴极的材料选择钌铱电极,控制阳极和阴极的电极面积均为3600cm2,厚度均为5mm,共设置6对电解极板;将电解极板置于污水中,设置电流密度为14ma/cm2,每组阳极和阴极之间的极板间距为8cm,进水流量控制为350l/h,温度为30℃进行通电电解得到电解污水。将核桃壳进行粉碎,控制粒径为1.1cm,将核桃壳粉末置于第二个池子中,投加量为4100mg/l;污泥选自汕头市潮南区峡山污水处理厂的活性污泥,污泥浓度为1100mg/l,同时添加淀粉,浓度控制为2200mg/l,经过10天的挂膜工作,污泥已经成功挂膜在核桃壳粉表面,形成黄色块状物;准备工作完毕后,将电解污水注入池中,进水量为530l/h,调节温度为33℃,ph值为7.3,水力停留时间为3h进行微生物降解。
43.处理结束后水质:硝氮为1.12mg/l,去除率为88.88%;do为0.53mg/l,去除率为91.73%。
44.实施例3
45.污水水质为硝氮为8.73mg/l,do为5.68mg/l。
46.阳极和阴极的材料选择钌铱电极,控制阳极和阴极的电极面积均为3000cm2,厚度均为7mm,共设置5对电解极板;将电解极板置于污水中,设置电流密度为12ma/cm2,每组阳极和阴极之间的极板间距为10cm,进水流量控制为400l/h,温度为32℃进行通电电解得到电解污水。将核桃壳进行粉碎,控制粒径为1cm,将核桃壳粉末置于第二个池子中,投加量为
4850mg/l;污泥选自汕头市潮南区峡山污水处理厂的活性污泥,污泥浓度为1300mg/l,同时添加淀粉,浓度控制为2100mg/l,经过10天的挂膜工作,污泥已经成功挂膜在核桃壳粉表面,形成黄色块状物;准备工作完毕后,将电解污水注入池中,进水量为505l/h,调节温度为31℃,ph值为7.8,水力停留时间为2.2h进行微生物降解。
47.处理结束后水质:硝氮为0.79mg/l,去除率为90.95%;do为0.61mg/l,去除率为89.26%。
48.实施例4
49.污水水质为硝氮为11.47mg/l,do为8.95mg/l。
50.阳极和阴极的材料选择钌钛电极,控制阳极和阴极的电极面积均为3400cm2,厚度均为5mm,共设置4对电解极板;将电解极板置于污水中,设置电流密度为11ma/cm2,每组阳极和阴极之间的极板间距为9.5cm,进水流量控制为440l/h,温度为35℃进行通电电解得到电解污水。将核桃壳进行粉碎,控制粒径为1.2cm,将核桃壳粉末置于第二个池子中,投加量为4230mg/l;污泥选自汕头市潮南区峡山污水处理厂的活性污泥,污泥浓度为1450mg/l,同时添加葡萄糖,浓度控制为2000mg/l,经过10天的挂膜工作,污泥已经成功挂膜在核桃壳粉表面,形成黄色块状物;准备工作完毕后,将电解污水注入池中,进水量为545l/h,调节温度为34℃,ph值为7.6,水力停留时间为3h进行微生物降解。
51.处理结束后水质:硝氮为1.04mg/l,去除率为90.93%;do为0.97mg/l,去除率为89.16%。
52.由以上实施例可知,本发明提供了一种电强化生物膜联用去除污水中硝氮的方法,该方法将污水进行电解,得到电解污水;将电解污水进行微生物降解,完成对硝氮的去除。根据实施例的结果可知,本技术提供的方法对水体中硝氮的去除率达到了90.95%,对do的去除率达到了91.73%,本发明通过该电解和微生物降解联用的方法,对水中的硝氮进行了去除,不需要额外的运行工艺、成本低、效率高,适合大规模的污水处理。
53.以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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