CN115784440B - 一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺 - Google Patents
一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115784440B CN115784440B CN202211511624.0A CN202211511624A CN115784440B CN 115784440 B CN115784440 B CN 115784440B CN 202211511624 A CN202211511624 A CN 202211511624A CN 115784440 B CN115784440 B CN 115784440B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drying
- temperature
- anaerobic ammonia
- modified
- carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
本发明涉及垃圾生物处理技术领域，具体涉及一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，具体包括：将垃圾渗滤液与具有生物脱氮功能的活性污泥混合得到泥水混合液，加入到填充有聚合物生物填料的好氧反应器中，在曝气充氧条件下进行好氧硝化，好氧反应器中的上层清液作为缺氧反应器中的进水，进入到填充有改性生物膜载体的缺氧反应器中进行缺氧反硝化，脱氮完成后进行泥水分离。本发明中，通过在好氧反应器以及缺氧反应器中分别填充聚合物生物填料以及改性生物膜载体，可以有效提高厌氧氨氧菌在其表面的粘附能力与固着性能，促进了厌氧氨氧菌的生长，实现了脱氮效率的提升，从而大幅缩短了垃圾渗滤液的处理时间，提高了处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾生物处理技术领域，具体为一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺。
背景技术
在一些化工企业对于高氮有机废水，通常采用化学处理方法或传统的硝化/反硝化工艺，但是上述对高氮有机废水的处理都会产生大量的处理残渣或剩余污泥，存在操作复杂、处理难度大、处理成本高、脱氮效率低等问题。采用生物法污水处理工艺则可以有效解决现有上述问题，目前生物法污水处理工艺可分为活性污泥法和生物膜法两类，活性污泥法是将微生物以活性污泥的形式悬浮分散于生物反应器中进行培养，活性污泥与进入生物反应器的污水中的污染物在生物反应器的整体空间上充分接触，最终使污染物被吸附降解，使污水得到净化。生物膜法是在生物反应器内放置生物载体，使微生物附着在生物载体表面形成生物膜，进入生物反应器的污水中的污染物与生物膜发生接触，被吸附降解，最终使污水得到净化。将活性污泥法和生物膜法两者结合得到的泥膜共生污水处理工艺能够同时兼具活性污泥法和生物膜法的优点，能够有效提高对污水的处理效果。
例如中国专利CN2022107078942公开了一种污水缺氧泥膜混合厌氧氨氧化脱氮除磷工艺，该工艺可以大幅降低污水系统运行能耗，达到深度脱氮的效果，但是技术方案中，无论是好氧MBBR池，还是缺氧MBBR池中，使用到的填料和生物膜载体均为常规材料，不仅存在厌氧氨氧菌粘附能力与固着性能较差的缺陷，导致厌氧氨氧菌无法快速固着至其表面，从而影响了厌氧氨氧菌的生长，而且生物膜载体的内部结构容易被外部介质侵蚀，从而导致内部结构遭受破坏，造成生物膜载体的稳定性不足，在影响脱氮效率的同时，也导致其无法重复利用，从而容易造成资源的浪费。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：将垃圾渗滤液与具有生物脱氮功能的活性污泥混合得到泥水混合液，加入到填充有聚合物生物填料的好氧反应器中，在曝气充氧条件下进行好氧硝化，好氧反应器中的上层清液作为缺氧反应器中的进水，进入到填充有改性生物膜载体的缺氧反应器中进行缺氧反硝化，脱氮完成后进行泥水分离；所述聚合物生物填料的填充体积百分比为50-70％；所述改性生物膜载体的填充体积百分比为40-50％。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述聚合物生物填料的制备方法如下：
1)将正硅酸乙酯、乙醇、六甲基二硅氧烷以及甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到容器中，在20-23℃下充分搅拌，然后将盐酸以及去离子水预混合并在5-7min内滴入容器中，滴加完毕后回流保温2-5h，冷却后将产物反复洗涤，并在真空环境下进行蒸馏，得到硅树脂；
2)将四氧化三铁纳米颗粒加入到油酸钠水溶液中，在80-85℃下反应30-50min，冷却至室温后用去离子水反复洗涤至中性，用乙酸调节pH值为3-4，乙醇作为脱水剂，烘干后加入到苯乙烯中，经超声分散得到分散液；
3)常温下，将碳纤维浸入丙酮中浸泡后，用蒸馏水反复冲洗，烘干后作为阳极，以硫酸为电解质，反应电压2.5-3.0V，在25-30℃恒温氧化80-100s后，用蒸馏水反复冲洗至洗液呈中性，烘干后得到改性碳纤维；
4)将分散液、苯乙烯、硅树脂、改性碳纤维、司盘-80以及偶氮二异庚腈依次加入到容器中，充分搅拌后，在30-40min内用滴管向容器中缓慢滴加氯化钠水溶液，搅拌10-20min，形成混合乳液，然后在40-45℃下，将混合乳液滴加到聚二烯基丙二甲基氯化铵溶液中，待滴加完毕后，升温至60-65℃并恒温10-13h，将形成的聚合物小球用蒸馏水和乙醇相继抽提10-15h，烘干后得到聚合物生物填料。
3.根据权利要求2所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述正硅酸乙酯、乙醇、六甲基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、盐酸以及去离子水的质量比为(10-15)：(2.1-2.6)：(2.3-2.8)：(7.0-7.6)：(0.2-0.4)：(0.7-1.2)；
所述回流保温的温度75-78℃。
4.根据权利要求2所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述四氧化三铁纳米颗粒、油酸钠水溶液以及苯乙烯的比例为(1-3)g：(30-40)mL：(25-30)g；
所述油酸钠水溶液，由油酸钠和去离子水按照(1-2)：(18-19)g/mL组成。
5.根据权利要求2所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述浸泡时间为25-30h；
所述硫酸的浓度为0.5-0.8mol/L。
6.根据权利要求2所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述分散液、苯乙烯、硅树脂、改性碳纤维、司盘-80、偶氮二异庚腈、氯化钠水溶液以及聚二烯基丙二甲基氯化铵溶液的比例为(2-3)g：(1.2-1.8)g：(1.5-2.5)g：(0.6-1.2)g：(0.8-1.3)g：(0.2-0.5)g：(20-25)g：(1.0-1.5)L；
所述氯化钠水溶液的浓度为4-6wt％；
所述聚二烯基丙二甲基氯化铵溶液的浓度为1.5-2.0wt％。
7.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述改性生物膜载体的制备方法如下：
1)将纤维素加入到氯化锌溶液中，加热至85-90℃并充分搅拌至完全溶解，再加入硫酸钠以及脱脂棉纤维，充分混合后倒入磨具中致型，在50-60℃的蒸馏水固化45-50h，经低温预冻后采用真空冷冻干燥成型，得到纤维素载体；
2)将交联纤维素载体浸入无水乙醇中常温浸泡，用蒸馏水反复冲洗后烘干，然后浸入浓硝酸中，在恒温沸水浴中反应1-4h，待反应结束后，用蒸馏水反复冲洗直至洗液成中性，烘干后得到改性纤维素载体；
3)将乙二醇二缩水甘油醚倒入氢氧化钠水溶液中，充分搅拌后得到混合液，将改性纤维素载体完全浸入到混合液中，室温下静置40-60min，然后转移至60-70℃恒温水浴中搅拌加热5-8h，待反应结束后，用蒸馏水反复洗涤后冷冻干燥，得到改性生物膜载体。
8.根据权利要求7所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述纤维素、氯化锌溶液、硫酸钠、脱脂棉纤维的质量比为(1-3)：(50-80)：(10-13)：(0.2-0.6)；
所述氯化锌溶液的浓度为1.0-1.5mol/L；
所述低温预冻的温度为-35--40℃，预冻时间20-25h。
9.根据权利要求7所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述浸泡时间为20-25h；
所述烘干温度均为120-130℃，烘干时间均为4-6h。
10.根据权利要求7所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述乙二醇二缩水甘油醚与氢氧化钠水溶液的比例为(1-3)g：(30-50)mL；
所述氢氧化钠水溶液的浓度为1-2wt％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，采用高内相乳液模板法，以硅树脂为交联剂，并引入四氧化三铁纳米颗粒以及改性碳纤维，制得聚合物生物填料，由于硅树脂的主要成分是聚硅氧烷链，含有大量的Si-O键和C＝C键，前者使得聚合物生物填料具有较高的疏水性和耐久性，从而使得聚合物生物填料的界面自由能较低，使得后续厌氧氨氧菌能够更紧的粘附到载体上，从而有利于厌氧氨氧菌的生长；后者则促进线性链交联形成网状结构，从而促进聚合物生物填料多孔结构的形成，从而为厌氧氨氧菌提供充足的容纳空间；通过共沉淀法，将引入的四氧化三铁纳米颗粒负载在聚合物生物填料表面，具有磁性的四氧化三铁纳米颗粒可以作为乳化剂，增加了混合乳液的稳定性，从而可以很好的延续了聚合物生物填料的孔道结构，表面有大小不一的孔洞结构，内部则呈现出由丰富的泡孔和窗孔组成的多级孔道结构，从而有利于厌氧氨氧菌的生长，并且四氧化三铁纳米颗粒可以与聚合物生物载体融合，且裸露在泡孔内壁上，为后续厌氧氨氧菌粘附时提供了充足的活性位点；添加的改性碳纤维是采用硫酸阳极氧化的方式对碳纤维进行表面改性获得的，碳纤维经硫酸阳极氧化后，表面含氧量显著增加，并形成羧基基团，并且处理后形成的改性碳纤维表面的沟槽深度加深，沟槽棱脊变薄，表面粗糙度增加，使得后续厌氧氨氧菌的粘附能力与固着性能增强，厌氧氨氧菌的亲和性提升，从而有利于厌氧氨氧菌可以快速固着至其表面，促进了厌氧氨氧菌的生长，从而实现脱氮效率的提升。
本发明中，以纤维素为原料，硫酸钠作为致孔剂，脱脂棉纤维作为加强纤维，从而得到孔隙结构紧密且完整的纤维素载体，并且通过硝酸处理，得到改性纤维素载体，利用硝酸在纤维素载体表面形成刻蚀，从而增大了纤维素载体表面的粗糙度，从而提高了厌氧氨氧菌在纤维素载体表面的粘附能力与固着性能增强，同时，以乙二醇二缩水甘油醚作为交联剂，与改性纤维素载体反应生成比较稳定的C-O-C键，使改性纤维素载体形成了复杂的三维网络结构，使得外部介质难以作用于改性纤维素载体内部结构，从而降低了改性纤维素结构的损耗速率，提升了改性纤维素的稳定性，从而使得制备获得的改性生物膜载体在确保脱氮效率的同时，可以满足长期使用的效果，实现了改性生物膜载体具有重复利用性。
本发明中，通过在好氧反应器以及缺氧反应器中分别填充聚合物生物填料以及改性生物膜载体，可以有效提高厌氧氨氧菌在其表面的粘附能力与固着性能，从而有利于厌氧氨氧菌可以快速固着至其表面，促进了厌氧氨氧菌的生长，实现了脱氮效率的提升，从而大幅缩短了垃圾渗滤液的处理时间，提高了处理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺流程图。
具体实施方式
下面将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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，所用活性污泥为城市污水处理厂曝气池活性污泥。
实施例1
一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，具体包括如下步骤：将垃圾渗滤液与具有生物脱氮功能的活性污泥混合得到泥水混合液，加入到填充有聚合物生物填料的好氧反应器中，在曝气充氧条件下进行好氧硝化，好氧反应器中的上层清液作为缺氧反应器中的进水，进入到填充有改性生物膜载体的缺氧反应器中进行缺氧反硝化，脱氮完成后进行泥水分离；聚合物生物填料的填充体积百分比为50％；改性生物膜载体的填充体积百分比为40％。
其中，聚合物生物填料的制备方法如下：
1)将10g正硅酸乙酯、2.1g乙醇、2.3g六甲基二硅氧烷以及7g甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到容器中，在20℃下充分搅拌，然后将0.2g盐酸以及0.7g去离子水预混合并在5min内滴入容器中，滴加完毕后，在75℃下回流保温2h，冷却后将产物反复洗涤，并在真空环境下进行蒸馏，得到硅树脂；
2)将1g四氧化三铁纳米颗粒加入到30mL由油酸钠和去离子水按照1：19g/mL组成的油酸钠水溶液中，在80℃下反应30min，冷却至室温后用去离子水反复洗涤至中性，用乙酸调节pH值为3，乙醇作为脱水剂，在80℃真空下烘干，然后加入到25g苯乙烯中，超声分散20min，得到分散液；
3)常温下，将碳纤维浸入丙酮中浸泡25h后用蒸馏水反复冲洗，烘干后作为阳极，以浓度为0.5mol/L的硫酸为电解质，反应电压2.5V，在25℃恒温氧化80s后，用蒸馏水反复冲洗至洗液呈中性，烘干后得到改性碳纤维；
4)将2g分散液、1.2g苯乙烯、1.5g硅树脂、0.6g改性碳纤维、0.8g司盘-80以及0.2g偶氮二异庚腈依次加入到容器中，充分搅拌后，在30min内用滴管向容器中缓慢滴加20g浓度为4wt％的氯化钠水溶液，搅拌10min，形成混合乳液，然后在40℃下，将混合乳液滴加到1L浓度为1.5wt％的聚二烯基丙二甲基氯化铵溶液中，待滴加完毕后，升温至60℃并恒温10h，将形成的聚合物小球用蒸馏水和乙醇相继抽提10h，烘干后得到聚合物生物填料。
其中，改性生物膜载体的制备方法如下：
1)将1g纤维素加入到50g浓度为1mol/L的氯化锌溶液中，加热至85℃并充分搅拌至完全溶解，再加入10g硫酸钠以及0.2g脱脂棉纤维，充分混合后倒入磨具中致型，在50℃的蒸馏水固化45h，并经-35℃低温预冻20h后采用真空冷冻干燥成型，得到纤维素载体；
2)将交联纤维素载体浸入无水乙醇中常温浸泡20h，用蒸馏水反复冲洗后在120℃下烘干4h，然后浸入浓硝酸中，在恒温沸水浴中反应1h，待反应结束后，用蒸馏水反复冲洗直至洗液成中性，并在120℃下烘干4h，得到改性纤维素载体；
3)将1g乙二醇二缩水甘油醚倒入30mL浓度为1wt％的氢氧化钠水溶液中，充分搅拌后得到混合液，将改性纤维素载体完全浸入到混合液中，室温下静置40min，然后转移至60℃恒温水浴中，在80r/min搅拌下加热5h，待反应结束后，用蒸馏水反复洗涤后冷冻干燥，得到改性生物膜载体。
实施例2
一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，具体包括如下步骤：将垃圾渗滤液与具有生物脱氮功能的活性污泥混合得到泥水混合液，加入到填充有聚合物生物填料的好氧反应器中，在曝气充氧条件下进行好氧硝化，好氧反应器中的上层清液作为缺氧反应器中的进水，进入到填充有改性生物膜载体的缺氧反应器中进行缺氧反硝化，脱氮完成后进行泥水分离；聚合物生物填料的填充体积百分比为60％；改性生物膜载体的填充体积百分比为45％。
其中，聚合物生物填料的制备方法如下：
1)将13g正硅酸乙酯、2.3g乙醇、2.5g六甲基二硅氧烷以及7.2g甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到容器中，在21℃下充分搅拌，然后将0.3g盐酸以及0.9g去离子水预混合并在6min内滴入容器中，滴加完毕后，在76℃下回流保温3h，冷却后将产物反复洗涤，并在真空环境下进行蒸馏，得到硅树脂；
2)将2g四氧化三铁纳米颗粒加入到35mL由油酸钠和去离子水按照2：18g/mL组成的油酸钠水溶液中，在83℃下反应40min，冷却至室温后用去离子水反复洗涤至中性，用乙酸调节pH值为3.5，乙醇作为脱水剂，在85℃真空下烘干，然后加入到28g苯乙烯中，超声分散25min，得到分散液；
3)常温下，将碳纤维浸入丙酮中浸泡26h后用蒸馏水反复冲洗，烘干后作为阳极，以浓度为0.7mol/L的硫酸为电解质，反应电压2.8V，在26℃恒温氧化90s后，用蒸馏水反复冲洗至洗液呈中性，烘干后得到改性碳纤维；
4)将2.5g分散液、1.6g苯乙烯、2g硅树脂、1g改性碳纤维、1.2g司盘-80以及0.3g偶氮二异庚腈依次加入到容器中，充分搅拌后，在35min内用滴管向容器中缓慢滴加23g浓度为5wt％的氯化钠水溶液，搅拌15min，形成混合乳液，然后在42℃下，将混合乳液滴加到1.3L浓度为1.8wt％的聚二烯基丙二甲基氯化铵溶液中，待滴加完毕后，升温至62℃并恒温12h，将形成的聚合物小球用蒸馏水和乙醇相继抽提12h，烘干后得到聚合物生物填料。
其中，改性生物膜载体的制备方法如下：
1)将2g纤维素加入到70g浓度为1.3mol/L的氯化锌溶液中，加热至88℃并充分搅拌至完全溶解，再加入12g硫酸钠以及0.5g脱脂棉纤维，充分混合后倒入磨具中致型，在55℃的蒸馏水固化47h，并经-38℃低温预冻23h后采用真空冷冻干燥成型，得到纤维素载体；
2)将交联纤维素载体浸入无水乙醇中常温浸泡23h，用蒸馏水反复冲洗后在125℃下烘干5h，然后浸入浓硝酸中，在恒温沸水浴中反应3h，待反应结束后，用蒸馏水反复冲洗直至洗液成中性，并在125℃下烘干5h，得到改性纤维素载体；
3)将2g乙二醇二缩水甘油醚倒入40mL浓度为1.5wt％的氢氧化钠水溶液中，充分搅拌后得到混合液，将改性纤维素载体完全浸入到混合液中，室温下静置50min，然后转移至65℃恒温水浴中，在120r/min搅拌下加热7h，待反应结束后，用蒸馏水反复洗涤后冷冻干燥，得到改性生物膜载体。
实施例3
一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，具体包括如下步骤：将垃圾渗滤液与具有生物脱氮功能的活性污泥混合得到泥水混合液，加入到填充有聚合物生物填料的好氧反应器中，在曝气充氧条件下进行好氧硝化，好氧反应器中的上层清液作为缺氧反应器中的进水，进入到填充有改性生物膜载体的缺氧反应器中进行缺氧反硝化，脱氮完成后进行泥水分离；聚合物生物填料的填充体积百分比为70％；改性生物膜载体的填充体积百分比为50％。
其中，聚合物生物填料的制备方法如下：
1)将15g正硅酸乙酯、2.6g乙醇、2.8g六甲基二硅氧烷以及7.6g甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到容器中，在23℃下充分搅拌，然后将0.4g盐酸以及1.2g去离子水预混合并在7min内滴入容器中，滴加完毕后，在78℃下回流保温5h，冷却后将产物反复洗涤，并在真空环境下进行蒸馏，得到硅树脂；
2)将3g四氧化三铁纳米颗粒加入到40mL由油酸钠和去离子水按照2：18g/mL组成的油酸钠水溶液中，在85℃下反应50min，冷却至室温后用去离子水反复洗涤至中性，用乙酸调节pH值为4，乙醇作为脱水剂，在90℃真空下烘干，然后加入到30g苯乙烯中，超声分散30min，得到分散液；
3)常温下，将碳纤维浸入丙酮中浸泡30h后用蒸馏水反复冲洗，烘干后作为阳极，以浓度为0.8mol/L的硫酸为电解质，反应电压3.0V，在30℃恒温氧化100s后，用蒸馏水反复冲洗至洗液呈中性，烘干后得到改性碳纤维；
4)将3g分散液、1.8g苯乙烯、2.5g硅树脂、1.2g改性碳纤维、1.3g司盘-80以及0.5g偶氮二异庚腈依次加入到容器中，充分搅拌后，在40min内用滴管向容器中缓慢滴加25g浓度为6wt％的氯化钠水溶液，搅拌20min，形成混合乳液，然后在45℃下，将混合乳液滴加到1.5L浓度为2.0wt％的聚二烯基丙二甲基氯化铵溶液中，待滴加完毕后，升温至65℃并恒温13h，将形成的聚合物小球用蒸馏水和乙醇相继抽提15h，烘干后得到聚合物生物填料。
其中，改性生物膜载体的制备方法如下：
1)将3g纤维素加入到80g浓度为1.5mol/L的氯化锌溶液中，加热至90℃并充分搅拌至完全溶解，再加入13g硫酸钠以及0.6g脱脂棉纤维，充分混合后倒入磨具中致型，在60℃的蒸馏水固化50h，并经-40℃低温预冻25h后采用真空冷冻干燥成型，得到纤维素载体；
2)将交联纤维素载体浸入无水乙醇中常温浸泡25h，用蒸馏水反复冲洗后在130℃下烘干6h，然后浸入浓硝酸中，在恒温沸水浴中反应4h，待反应结束后，用蒸馏水反复冲洗直至洗液成中性，并在130℃下烘干6h，得到改性纤维素载体；
3)将3g乙二醇二缩水甘油醚倒入350mL浓度为2wt％的氢氧化钠水溶液中，充分搅拌后得到混合液，将改性纤维素载体完全浸入到混合液中，室温下静置60min，然后转移至70℃恒温水浴中，在150r/min搅拌下加热8h，待反应结束后，用蒸馏水反复洗涤后冷冻干燥，得到改性生物膜载体。
对比例1：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，聚合物生物填料中未加入四氧化三铁纳米颗粒。
对比例2：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，聚合物生物填料中未加入改性碳纤维。
对比例3：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，使用纤维素载体替代改性生物膜载体。
对比例4：本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，使用改性纤维素载体替代改性生物膜载体。
测试实验：
将人工模拟污水(NO3 --N浓度为50mg/L，N/P＝5:1)与活性污泥按体积比1:1完全混合，得到泥水混合液，分别将300mL该泥水混合液加入好氧反应器中，经好氧硝化后，好氧反应器中的上层清液作为缺氧反应器中的进水，进入到缺氧反应器中进行缺氧反硝化，待稳定运行2d后，检测出水中NO3 --N浓度，从而计算出NO3 --N的去除率，结果如表1所示。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | |
| 去除率％ | 98.7 | 99.5 | 99.1 | 83.6 |
| 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | ||
| 去除率％ | 80.3 | 87.5 | 92.1 |
通过表1可知，本发明中的脱氮工艺，通过采用的制备的聚合物生物填料以及改性生物膜载体，可以显著提高脱氮效率，实现垃圾渗滤液的快速处理。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：将垃圾渗滤液与具有生物脱氮功能的活性污泥混合得到泥水混合液，加入到填充有聚合物生物填料的好氧反应器中，在曝气充氧条件下进行好氧硝化，好氧反应器中的上层清液作为缺氧反应器中的进水，进入到填充有改性生物膜载体的缺氧反应器中进行缺氧反硝化，脱氮完成后进行泥水分离；
所述聚合物生物填料的填充体积百分比为50-70%；
所述改性生物膜载体的填充体积百分比为40-50%；
所述聚合物生物填料的制备方法如下：
1）将正硅酸乙酯、乙醇、六甲基二硅氧烷以及甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷加入到容器中，在20-23℃下充分搅拌，然后将盐酸以及去离子水预混合并在5-7min内滴入容器中，滴加完毕后回流保温2-5h，冷却后将产物反复洗涤，并在真空环境下进行蒸馏，得到硅树脂；
2）将四氧化三铁纳米颗粒加入到油酸钠水溶液中，在80-85℃下反应30-50min，冷却至室温后用去离子水反复洗涤至中性，用乙酸调节pH值为3-4，乙醇作为脱水剂，烘干后加入到苯乙烯中，经超声分散得到分散液；
3）常温下，将碳纤维浸入丙酮中浸泡后，用蒸馏水反复冲洗，烘干后作为阳极，以硫酸为电解质，反应电压2.5-3.0V，在25-30℃恒温氧化80-100s后，用蒸馏水反复冲洗至洗液呈中性，烘干后得到改性碳纤维；
4）将分散液、苯乙烯、硅树脂、改性碳纤维、司盘-80以及偶氮二异庚腈依次加入到容器中，充分搅拌后，在30-40min内用滴管向容器中缓慢滴加氯化钠水溶液，搅拌10-20min，形成混合乳液，然后在40-45℃下，将混合乳液滴加到聚二烯基丙二甲基氯化铵溶液中，待滴加完毕后，升温至60-65℃并恒温10-13h，将形成的聚合物小球用蒸馏水和乙醇相继抽提10-15h，烘干后得到聚合物生物填料；
所述改性生物膜载体的制备方法如下：
1）将纤维素加入到氯化锌溶液中，加热至85-90℃并充分搅拌至完全溶解，再加入硫酸钠以及脱脂棉纤维，充分混合后倒入磨具中致型，在50-60℃的蒸馏水固化45-50h，经低温预冻后采用真空冷冻干燥成型，得到纤维素载体；
2）将纤维素载体浸入无水乙醇中常温浸泡，用蒸馏水反复冲洗后烘干，然后浸入浓硝酸中，在恒温沸水浴中反应1-4h，待反应结束后，用蒸馏水反复冲洗直至洗液成中性，烘干后得到改性纤维素载体；
3）将乙二醇二缩水甘油醚倒入氢氧化钠水溶液中，充分搅拌后得到混合液，将改性纤维素载体完全浸入到混合液中，室温下静置40-60min，然后转移至60-70℃恒温水浴中搅拌加热5-8h，待反应结束后，用蒸馏水反复洗涤后冷冻干燥，得到改性生物膜载体。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述正硅酸乙酯、乙醇、六甲基二硅氧烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、盐酸以及去离子水的质量比为（10-15）：（2.1-2.6）：（2.3-2.8）：（7.0-7.6）：（0.2-0.4）：（0.7-1.2）；
所述回流保温的温度75-78℃。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述四氧化三铁纳米颗粒、油酸钠水溶液以及苯乙烯的比例为（1-3）g：（30-40）mL：（25-30）g；
所述油酸钠水溶液，由油酸钠和去离子水按照（1-2）：（18-19）g/mL组成。
4.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，浸泡时间为25-30h；
所述硫酸的浓度为0.5-0.8mol/L。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述分散液、苯乙烯、硅树脂、改性碳纤维、司盘-80、偶氮二异庚腈、氯化钠水溶液以及聚二烯基丙二甲基氯化铵溶液的比例为（2-3）g：（1.2-1.8）g：（1.5-2.5）g：（0.6-1.2）g：（0.8-1.3）g：（0.2-0.5）g：（20-25）g：（1.0-1.5）L；
所述氯化钠水溶液的浓度为4-6wt%；
所述聚二烯基丙二甲基氯化铵溶液的浓度为1.5-2.0wt%。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述纤维素、氯化锌溶液、硫酸钠、脱脂棉纤维的质量比为（1-3）：（50-80）：（10-13）：（0.2-0.6）；
所述氯化锌溶液的浓度为1.0-1.5mol/L；
所述低温预冻的温度为-35--40℃，预冻时间20-25h。
7.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，浸泡时间为20-25h；
烘干温度均为120-130℃，烘干时间均为4-6h。
8.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺，其特征在于，所述乙二醇二缩水甘油醚与氢氧化钠水溶液的比例为（1-3）g：（30-50）mL；
所述氢氧化钠水溶液的浓度为1-2wt%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211511624.0A CN115784440B (zh) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | 一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211511624.0A CN115784440B (zh) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | 一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115784440A CN115784440A (zh) | 2023-03-14 |
| CN115784440B true CN115784440B (zh) | 2023-08-04 |
Family
ID=85443060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211511624.0A Active CN115784440B (zh) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | 一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115784440B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1765770A (zh) * | 2005-09-06 | 2006-05-03 | 天津大学 | 水处理用可控降解的纤维素基微生物载体填料及制备方法 |
| CN105016578A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-11-04 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种垃圾填埋场中老龄渗滤液处理系统及方法 |
| CN108620049A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-10-09 | 浙江财经大学 | 一种污水处理制剂及其制备方法 |
| CN113336959A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-03 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 磁性接枝聚合物载体的制备方法、制备的载体及其应用 |
| CN113716686A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-30 | 北京工业大学 | 一种快速启动短程反硝化耦合厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮的装置与方法 |
| CN114524491A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-24 | 华中科技大学 | 一种基于污泥富铁生物炭的复合铁碳填料及制备与应用 |
-
2022
- 2022-11-29 CN CN202211511624.0A patent/CN115784440B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1765770A (zh) * | 2005-09-06 | 2006-05-03 | 天津大学 | 水处理用可控降解的纤维素基微生物载体填料及制备方法 |
| CN105016578A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-11-04 | 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 | 一种垃圾填埋场中老龄渗滤液处理系统及方法 |
| CN108620049A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-10-09 | 浙江财经大学 | 一种污水处理制剂及其制备方法 |
| CN113336959A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-03 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 磁性接枝聚合物载体的制备方法、制备的载体及其应用 |
| CN113716686A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-30 | 北京工业大学 | 一种快速启动短程反硝化耦合厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮的装置与方法 |
| CN114524491A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-24 | 华中科技大学 | 一种基于污泥富铁生物炭的复合铁碳填料及制备与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115784440A (zh) | 2023-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105861479A (zh) | 一种共固定化厌氧氨氧化菌-短程硝化细菌的方法及其应用 | |
| CN113683188B (zh) | 一种电化学驯化厌氧氨氧化细菌的方法及装置 | |
| CN111573830A (zh) | 厌氧氨氧化与氢自养反硝化耦合深度脱氮的装置与方法 | |
| CN108330123A (zh) | 一种脱氮包埋固定化颗粒的制备方法 | |
| CN108017793A (zh) | 一种缓释聚氨酯网状载体的制备方法及其化工废水处理中的应用 | |
| CN106315844A (zh) | 一种anammox反应器及其接种混合污泥的启动方法 | |
| CN111423051A (zh) | 一种短程反硝化耦合厌氧氨氧化的复合颗粒及其制备方法和应用 | |
| CN105692870A (zh) | 高吸附强度的生物滤池填料 | |
| CN100482599C (zh) | 生物海绵铁的制备及其在水处理中的应用 | |
| CN103951074B (zh) | 一种以聚乙烯醇纤维为骨架材料的颗粒状反硝化细菌固定化生物活性填料制备及应用 | |
| CN107324497A (zh) | 一种耦合反硝化Canon工艺处理猪场沼液的启动方法 | |
| CN115784440B (zh) | 一种垃圾渗滤液泥膜混合厌氧氨氧化脱氮工艺 | |
| CN106957133A (zh) | 一种沼液的处理方法 | |
| CN109867352A (zh) | 一种利用厌氧mbr实现含氮废水自养深度脱氮的方法 | |
| CN112390359B (zh) | 一种具有强化产甲烷功能的填料制备及应用方法 | |
| CN109502933B (zh) | 一种含有聚丙烯酰胺废水的处理方法及系统 | |
| CN104609546A (zh) | 一种不除氧快速启动高效厌氧氨氧化反应的方法 | |
| CN113716686B (zh) | 一种快速启动短程反硝化耦合厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮的方法 | |
| Liu et al. | Carbon membrane-aerated biofilm reactor for synthetic wastewater treatment | |
| CN204752478U (zh) | 一种城市生活污水处理的装置 | |
| WO2020192536A1 (zh) | 一种基于DNRA-Anammox固定化小球高效处理含氮废水的方法 | |
| CN114890546A (zh) | 一种用于人工湿地的牡蛎壳结合锌铁层状双金属改性复合填料的制备方法 | |
| CN114291900A (zh) | 一种硫自养反硝化颗粒及其制备方法与应用 | |
| CN112520841A (zh) | 一种聚氨酯海绵生物填料及其制备方法 | |
| JPH0249709B2 (zh) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |