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一种同步去除氮和二价离子的生物处理方法

阅读:643发布:2022-10-05

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1.一种同步去除氮和二价离子的生物处理方法,其特征在于:它的操作步骤如下:
(1)、从市政污水处理厂浓缩池取活性污泥曝气24h,以去除其中的有机物,再投加葡萄糖并进行曝气驯化,使污泥活性恢复;
(2)、将上述恢复活性后的活性污泥接种至SBR反应器中,接种污泥浓度为3000-
3500mg/L,采用间歇曝气模式运行,用于同步去除废水中氨氮和铜离子;该SBR反应器的间歇曝气模式如下:
(2.1)、进水阶段:利用蠕动进水,SBR反应器的停留时间为12h,进水中同步加入葡萄糖、二价铜离子、氨氮和腐殖酸,以COD:P=50:1的比例加入磷酸盐,补充NaHCO3维持微生物所需的度和pH,维持SBR反应器中的溶解浓度为1.0-1.5mg/L,搅拌,运行15min;
(2.2)、运行阶段:间歇曝气,曝气与不曝气时间均为2h,曝气期间搅拌,不曝气期间停止搅拌,最后一次不曝气时间为90min,共计运行11.5h,定期监测进出水的COD、氨氮和二价铜离子的浓度;
(2.3)、排水阶段:蠕动泵排水,运行15min,SBR反应器温度为20-25℃,pH为6.8-7.6,排水比为70%。
2.根据权利要求1所述的一种同步去除废水中氨氮和二价铜离子的生物处理方法,其特征在于:所述的步骤(2.1)中添加的葡萄糖浓度为300-400mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种同步去除废水中氨氮和二价铜离子的生物处理方法,其特征在于:所述的步骤(2.1)中添加的二价铜离子的进水浓度为5.0-8.0mg/L,由五水硫酸铜提供。
4.根据权利要求1所述的一种同步去除废水中氨氮和二价铜离子的生物处理方法,其特征在于:所述的步骤(2.1)中添加的氨氮的浓度为20-40mg/L,由氯化铵提供。
5.根据权利要求1所述的一种同步去除废水中氨氮和二价铜离子的生物处理方法,其特征在于:所述的步骤(2.1)中添加的腐殖酸的浓度为10-12mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种同步去除废水中氨氮和二价铜离子的生物处理方法,其特征在于:所述的步骤(2.1)中添加的磷酸盐由磷酸二氢提供。
7.根据权利要求1所述的一种同步去除废水中氨氮和二价铜离子的生物处理方法,其特征在于:所述的步骤(2.1)的进水中还投加如下微生物所需的微量元素:MgSO4·7H2O,CaCl2·H2O,FeCl3·6H2O,CuSO4·5H2O,MnSO4·H2O,ZnCl2,CoSO4·7H2O和Na2MoO4·2H2O,其含量分别为23.9mg/L,7.6mg/L,7.0mg/L,0.047mg/L,0.06mg/L,0.09mg/L,0.2mg/L和
0.05mg/L。
8.根据权利要求1所述的一种同步去除废水中氨氮和二价铜离子的生物处理方法,其特征在于:所述的SBR反应器定期排泥,维持反应器的污泥浓度为3000-3500mg/L。

说明书全文

一种同步去除氮和二价离子的生物处理方法

[0001]

技术领域

[0002] 本发明涉及废水处理技术领域,具体涉及一种同步去除废水中氨氮和二价铜离子的生物处理方法。

背景技术

[0003] 矿山开采、冶炼、电行业以及电子行业每年排放大量的含铜废水,含铜废水如不进行有效的处理而随意排放,将会对生态系统和人类造成显著危害。另外,含铜废水如进入废水处理厂,铜离子的存在将会抑制污泥活性,导致废水中氨氮去除效果较差。腐殖酸是环境中广泛存在且相对稳定的一类大分子有机化合物,含有羧基、羟基和氨基等多种官能团,可与废水中的铜离子发生离子交换、吸附、络合和螯合等现象,进而抑制铜离子对污泥活性的毒害。此外,腐殖酸具有较大的孔径和比表面积,可作为附着微生物生物膜,显著提高微生物活性。因此,在废水处理过程中添加外加剂腐殖酸,可同步实现废水中氨氮和二价铜离子的去除。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于针对现有技术缺陷和不足,提供一种设计合理的同步去除废水中氨氮和二价铜离子的生物处理方法,可以在添加外加剂腐殖酸的条件下,在间歇曝气模式下有效去除废水中的不同污染物,同时通过反硝化作用降低废水中总氮浓度,SBR反应器能够长时间保持运行稳定,实现了废水中污染物的有效去除。
[0005] 为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:它的操作步骤如下:1、从市政污水处理厂浓缩池取活性污泥曝气24 h,以去除其中的有机物,再投加葡萄糖并进行曝气驯化,使污泥活性恢复;
2、将上述恢复活性后的活性污泥接种至SBR反应器中,接种污泥浓度为3000-3500 mg/L,采用间歇曝气模式运行,用于同步去除废水中氨氮和铜离子;该SBR反应器的间歇曝气模式如下:
2.1、进水阶段:利用蠕动进水,SBR反应器的停留时间为12 h,进水中同步加入葡萄糖、二价铜离子、氨氮和腐殖酸,以COD:P=50:1的比例加入磷酸盐,补充NaHCO3维持微生物所需的度和pH,维持SBR反应器中的溶解浓度为1.0-1.5 mg/L,搅拌,运行15 min;
2.2、运行阶段:间歇曝气,曝气与不曝气时间均为2h,曝气期间搅拌,不曝气期间停止搅拌,最后一次不曝气时间为90min,共计运行11.5h,定期监测进出水的COD、氨氮和二价铜离子的浓度;
2.3、排水阶段:蠕动泵排水,运行15 min,SBR反应器温度为20-25℃,pH为6.8-7.6,排水比为70%。
[0006] 进一步地,所述的SBR反应器的间歇曝气模式每天运行2个周期。
[0007] 进一步地,所述的步骤2.1中添加的葡萄糖浓度为(以COD计)为300-400 mg/L。
[0008] 进一步地,所述的步骤2.1中添加的二价铜离子的进水浓度为5.0-8.0 mg/L,由五水硫酸铜提供。
[0009] 进一步地,所述的步骤2.1中添加的氨氮的浓度为20-40 mg/L,由氯化铵提供。
[0010] 进一步地,所述的步骤2.1中添加的腐殖酸的浓度为10-12 mg/L。
[0011] 进一步地,所述的步骤2.1中添加的磷酸盐由磷酸二氢提供。
[0012] 进一步地,所述的步骤2.1的进水中还投加如下微生物所需的微量元素:MgSO4·7H2O,CaCl2·H2O,FeCl3·6H2O,CuSO4·5H2O,MnSO4·H2O,ZnCl2, CoSO4·7H2O和Na2MoO4·
2H2O,其含量分别为23.9 mg/L,7.6 mg/L,7.0 mg/L,0.047 mg/L,0.06 mg/L,0.09 mg/L,
0.2 mg/L和0.05 mg/L。
[0013] 进一步地,所述的SBR反应器定期排泥,维持反应器的污泥浓度为3000-3500 mg/L。
[0014] 本发明的有益效果是:本发明提供了一种同步去除废水中氨氮和二价铜离子的生物处理方法,可以在添加外加剂腐殖酸的条件下,在间歇曝气模式下有效去除废水中的不同污染物,同时通过反硝化作用降低废水中总氮浓度,SBR反应器能够长时间保持运行稳定,实现了废水中污染物的有效去除。
[0015] 附图说明:图1是实施例一中SBR反应器进水COD、氨氮和二价铜离子的去除率变化图。
[0016] 图2是对比例SBR反应器中进水COD、氨氮和二价铜离子的去除率变化图。
[0017] 具体实施方式:下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0018] 如图1所示,本具体实施方式(实施例一)采用如下技术方案:它的操作步骤如下:1、从市政污水处理厂浓缩池取活性污泥曝气24 h,以去除其中的有机物,再投加葡萄糖并进行曝气驯化,使污泥活性恢复;
2、将上述恢复活性后的活性污泥接种至SBR反应器中(SBR反应器的间歇曝气模式每天运行2个周期,定期排泥,维持反应器的污泥浓度为3000-3500 mg/L),接种污泥浓度为
3000-3500 mg/L,采用间歇曝气模式运行,用于同步去除废水中氨氮和铜离子;该SBR反应器的间歇曝气模式如下:
2.1、进水阶段:利用蠕动泵进水,SBR反应器的水力停留时间为12 h,进水中同步加入葡萄糖(以COD计,其浓度为300-400 mg/L)、二价铜离子(浓度为5.0-8.0 mg/L,由五水硫酸铜提供)、氨氮(浓度为20-40 mg/L,由氯化铵提供)和腐殖酸(浓度为10-12 mg/L),以COD:P=50:1的比例加入磷酸盐(由磷酸二氢钾提供),以及如下微生物所需的微量元素:MgSO4·
7H2O,CaCl2·H2O,FeCl3·6H2O,CuSO4·5H2O,MnSO4·H2O,ZnCl2,CoSO4·7H2O和Na2MoO4·
2H2O,其含量分别为23.9 mg/L,7.6 mg/L,7.0 mg/L,0.047 mg/L,0.06 mg/L,0.09 mg/L,
0.2 mg/L和0.05 mg/L,补充NaHCO3用以维持微生物所需的碱度和pH,维持SBR反应器中的溶解氧浓度为1.0-1.5 mg/L,搅拌,运行15 min;
2.2、运行阶段:间歇曝气,曝气与不曝气时间均为2h,曝气期间搅拌,不曝气期间停止搅拌,最后一次不曝气时间为90min,共计运行11.5h,定期监测进出水的COD、氨氮和二价铜离子的浓度(COD采用酸性重铬酸钾法测定;氨氮采用纳式试剂法测定;二价铜离子采用二乙氨基二硫代甲酸钠萃取光度法测定),测量结果见图1;
2.3、排水阶段:蠕动泵排水,运行15 min,SBR反应器温度为20-25℃,pH为6.8-7.6,排水比为70%。
[0019] 本具体实施方式的有益效果是:本具体实施方式提供了一种同步去除废水中氨氮和二价铜离子的生物处理方法,可以在添加外加剂腐殖酸的条件下,在间歇曝气模式下有效去除废水中的不同污染物,同时通过反硝化作用降低废水中总氮浓度,SBR反应器能够长时间保持运行稳定,实现了废水中污染物的有效去除。
[0020] 对比例:该对比例与实施例一的不同之处在于在步骤2.1的进水阶段未添加腐殖酸,其余的操作条件均与实施例一相同。该对比例的SBR反应器运行过程进水COD、氨氮和二价铜离子的去除率具体见图2。由图1和图2的结果可知,在利用SBR反应器同步处理氨氮和铜离子废水过程中,外加剂腐殖酸的投加更有利于维持污泥活性,去除进水COD、氨氮和二价铜离子,削弱铜离子对污泥的毒害作用,本发明具有重要的理论意义与实用价值。
[0021] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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