CN115784470A - 一种电强化生物膜联用去除污水中硝氮的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于污水处理技术领域，提供了一种电强化生物膜联用去除污水中硝氮的方法，解决了污水硝氮的去除问题。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。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。本申请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％。
Description
技术领域
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
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。
发明内容
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。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
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：
(1)将污水进行电解，得到电解污水；
(2)将电解污水进行微生物降解，完成对硝氮的去除。
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；
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。
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。
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℃。
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。
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。
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。
作为优选，步骤(2)中所述微生物降解的温度为30～35℃。
作为优选，步骤(2)中所述微生物降解的pH值为7～8。
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。
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
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：
(1)将污水进行电解，得到电解污水；
(2)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，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。
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。
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。
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。
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℃。
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。
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。
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。
在本发明中，污泥采用污水处理厂已驯化的污泥，效果更快。
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。
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℃。
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。
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。
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。
实施例1
污水水质为硝氮为9.41mg/L，DO为4.14mg/L。
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。
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％。
实施例2
污水水质为硝氮为10.07mg/L，DO为6.41mg/L。
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。
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％。
实施例3
污水水质为硝氮为8.73mg/L，DO为5.68mg/L。
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。
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％。
实施例4
污水水质为硝氮为11.47mg/L，DO为8.95mg/L。
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。
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％。
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，本申请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。
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。
Claims (10)
1.一种电强化生物膜联用去除污水中硝氮的方法，其特征在于，包含下列步骤：
(1)将污水进行电解，得到电解污水；
(2)将电解污水进行微生物降解，完成对硝氮的去除。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，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；
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。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，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。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，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℃。
5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，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。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，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。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，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。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述微生物降解的温度为30～35℃。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述微生物降解的pH值为7～8。
10.如权利要求1或9所述的方法，其特征在于，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。
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