申请日2015.08.06
公开(公告)日2015.11.18
IPC分类号B01J20/30; C02F1/28
摘要
本发明涉及了一种处理低浓度氨氮废水的生物颗粒制备方法，属于废水处理领域。本发明针对目前对于低浓度氨氮废水处理的效果不理想，同时易造成二次污染，成本高，操作复杂，本发明提供了一种利用对芦苇颗粒的炭化与改性，增强对氨氮废水中氨氮的吸附能力，同时使用河道污泥对氨氮进行分解，无任何二次污染，同时处分使用了芦苇秸秆，实现了资源的充分利用，且成本低，操作方便。通过实例证明通过本发明处理的低浓度氨氮废水的氨氮含量降到1mg/L以下，同时无任何二次污染。
权利要求书
1.一种处理低浓度氨氮废水的生物颗粒制备方法，其特征在于：
(1)取距离芦苇根部15～20cm芦苇杆，截其长度为25～30cm，放入烘箱中烘干20～35min，温度设定为40～50℃;
(2)将干燥后的芦苇秆数量的1/3放入密闭容器中进行淤化，淤化后的污泥在自然通风的条件下晾干，备用;干燥后的芦苇秆数量的2/3放入粉碎机中粉碎成30～50目，然后将其放入高压压饼机中，压制成饼;
(3)将上述所压制饼放入秸秆炭化炉中在隔绝氧气的条件下进行炭化，炭化后的饼，经粉碎，过筛，得30～50目粉末，然后将粉末放入蓝藻液中浸泡，同时以300r/min搅拌，10～15min后将其密封，充入氮气使其内部的空气排出，再在隔绝氧气的条件下浸泡40～50min;
(4)将上述用蓝藻液浸泡过后的粉末进行过滤，将所得的过滤物与步骤(2)中淤化后的污泥进行充分混合，造粒，得80～100目颗粒，再放入烘箱中烘烤，烘烤温度设定为105～110℃，烘烤40～50min即可。
2.根据权利要求1所述的一种处理低浓度氨氮废水的颗粒制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中蓝藻液的制备方法为:
(1)取新鲜蓝藻放入烘箱中，温度设定为105～110℃，烘干，15～30min后转移到炭化炉中在隔绝氧气条件下把蓝藻外表面进行炭化，将外表面炭化后的蓝藻放入碾磨机中碾磨成粉末;
(2)将碾磨后成粉末的蓝藻放入容器中，向其中加入水，以水淹盖蓝藻粉末并高出0.5～1cm为宜，用质量分数为5%盐酸溶液调节pH为5.8～6.3，浸泡4.0～6.0h，再加入硅酸钠，温度设定为40～45℃，密封搅拌25～30min，直至混合液中pH值上升到8.5～9.5,然后静置5～10min，过滤;
(3)将上述过滤液置入容器中，向其中分别加入滤液质量2～3%的丙酮、与滤液质量3～5%环戊二烯，搅拌均匀;
(4)把上述搅拌均匀的混合液流经80～100目碳酸钙颗粒填充的分离柱，分离时间为5～10min，得滤液，即蓝藻液。
说明书
一种处理低浓度氨氮废水的生物颗粒制备方法
技术领域
本发明涉及了一种处理低浓度氨氮废水的生物颗粒制备方法，属于废水处理领域。
背景技术
废水中的氨氮是水体富营养化和环境污染的重要物质，未经处理或处理不完全的含氮污染物的任意排放会引起水中藻类及其他微生物的大量繁殖，从而使水质不断恶化，严重时会使水中溶解氧下降，水体生态平衡失调，鱼类大量死亡，加速湖泊老化。氨氮会造成饮用水异味，增加自来水厂运行负荷;增加给水消毒和工业循环杀菌处理过程中的耗氯量;工业应用中，对某些金属，特别是铜具有腐蚀性;污水回用时，再生水中氨氮可促使输水管道和用水设备中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水设备，并影响换热效率。水体中，氨在硝化菌和亚硝化菌的作用下氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，硝酸盐由饮用水会诱发婴儿高铁血红蛋白症，而亚硝酸盐水解后生成的亚硝胺具有强致癌性，直接威胁人类健康。
根据氨氮含量的不同，氨氮废水可分为高浓度氨氮废水(浓度大于500mg/L)，中浓度氨氮废水(浓度范围50～500mg/L)和低浓度氨氮废水(浓度范围小于50mg/L)三类。其中低浓度氨氮废水主要来源于城市生活污水。
目前低浓度氨氮废水的处理方法主要有电渗析法、反渗透法、空气吹脱法、折点加氯法、选择离子交换法、生物脱氮法等，其中电渗析法和反渗透法成本很高，空气吹脱法，折点加氯法和选择离子交换法一般只能作为预处理或后续处理手段，生物脱氮法经济、有效，是目前运用最广，最具前景的方法。目前的生物脱氮法的原理是通过硝化和反硝化这两个相互独立的过程来实现，其中硝化需要消耗大量的氧气，反硝化则要在缺氧条件下进行，且需要一定的碳源，过程中，由于自养硝化菌在大量有机物存在的条件下，对氧气和营养物的竞争不如好氧异养菌，因而导致异养菌占优势，另外反硝化反应还需要提供适当的电子供体，通常为有机物。由于硝化和反硝化的不同要求导致了生物脱氮反应器的不同组合，例如硝化与反硝化在同一污泥中完成，即单一污泥工艺，则通过交替的好氧区和厌氧区来实现，或者硝化和反硝化在不同污泥中完成，即双污泥工艺，则通过分离的硝化和反硝化反应器来完成。但是无论是哪一种工艺，如果硝化在后，就需要将硝化废水回流，如果硝化在前，则需要外加电子供体，因而都增加了生物脱氧工艺的复杂性。另外硝化产生的酸和反硝化产生的碱都需要外加化学试剂进行中和，因而有可能导致二次污染。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前对低浓度氨氮废水的处理很难达到排放标准，且易造成二次污染，成本高，操作复杂，本发明提供了一种利用对芦苇颗粒的炭化与改性，增强对氨氮废水中氨氮的吸附能力，同时使用河道污泥对氨氮进行分解，无任何二次污染，同时实现了芦苇秸秆资源的充分利用，且成本低，操作方便。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
(1)取距离芦苇根部15～20cm芦苇杆，截其长度为25～30cm，放入烘箱中烘干20～35min，温度设定为40～50℃;
(2)将干燥后的芦苇秆数量的1/3放入密闭容器中进行淤化，淤化后的污泥在自然通风的条件下晾干，备用;干燥后的芦苇秆数量的2/3放入粉碎机中粉碎成30～50目，然后将其放入高压压饼机中，压制成饼;
(3)将上述所压制饼放入秸秆炭化炉中在隔绝氧气的条件下进行炭化，炭化后的饼，经粉碎，过筛，得30～50目粉末，然后将粉末放入蓝藻液中浸泡，同时以300r/min搅拌，10～15min后将其密封，充入氮气使其内部的空气排出，再在隔绝氧气的条件下浸泡40～50min;
(4)将上述用蓝藻液浸泡过后的粉末进行过滤，将所得的过滤物与步骤(2)中淤化后的污泥进行充分混合，造粒，得80～100目颗粒，再放入烘箱中烘烤，烘烤温度设定为105～110℃，烘烤40～50min即可。
所述的步骤(3)中蓝藻液的制备方法为:
(1)取新鲜蓝藻放入烘箱中，温度设定为105～110℃，烘干，15～30min后转移到炭化炉中在隔绝氧气条件下把蓝藻外表面进行炭化，将外表面炭化后的蓝藻放入碾磨机中碾磨成粉末;
(2)将碾磨后成粉末的蓝藻放入容器中，向其中加入水，以水淹盖蓝藻粉末并高出0.5～1cm为宜，用质量分数为5%盐酸溶液调节pH为5.8～6.3，浸泡4.0～6.0h，再加入硅酸钠，温度设定为40～45℃，密封搅拌25～30min，直至混合液中pH值上升到8.5～9.5,然后静置5～10min，过滤;
(3)将上述过滤液置入容器中，向其中分别加入滤液质量2～3%的丙酮、与滤液质量3～5%环戊二烯，搅拌均匀;
(4)把上述搅拌均匀的混合液流经80～100目碳酸钙颗粒填充的分离柱，分离时间为5～10min，得滤液，即蓝藻液。
本发明的应用方法：制得的芦苇颗粒按质量比1:5与河道污泥均匀混合，然后装入留下芦苇杆中，将装填好的芦苇杆捆扎在一起，一端用2～3mm的筛网包裹住作为底部，使低浓度氨氮废水从另外一端开始流入，最后测得流出的液体中氨氮含量低于1mg/L。
本发明的有益效果：
(1)可以使低浓度氨氮废水的氨氮含量降到1mg/L以下，同时无任何二次污染;
(2)充分利用芦苇秸秆和蓝藻资源;
(3)成本低，操作方便。