公布日：2023.11.21
申請日：2023.09.22
分類號：C02F3/28(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F103/06(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種自發(fā)硫循環(huán)處理硝酸鹽超標(biāo)地下水裝置及方法，涉及水處理領(lǐng)域，包括進(jìn)液桶、碳源投加桶、氣泵、自動控制裝置、進(jìn)液泵、出水桶和反應(yīng)器，進(jìn)液桶、碳源投加桶均與進(jìn)液泵連通，氣泵、進(jìn)液泵、出水桶均與反應(yīng)器連通，反應(yīng)器包括活性污泥、攪拌組件、反應(yīng)器主體和驅(qū)動電機，攪拌組件與驅(qū)動電機連接，攪拌組件安裝在反應(yīng)器主體的內(nèi)部，攪拌組件與反應(yīng)器主體的間隙內(nèi)填充有活性污泥；氣泵、進(jìn)液泵、驅(qū)動電機均與自動控制裝置電連接。本發(fā)明體系內(nèi)產(chǎn)生自發(fā)硫循環(huán)，有效降低硫的添加量；出水硫酸鹽含量很低或不含硫酸鹽；污泥及碳排放量低，有效降低后續(xù)處置成本；工藝操作簡單、處理效果好。
權(quán)利要求書
1.一種自發(fā)硫循環(huán)處理硝酸鹽超標(biāo)地下水裝置，包括進(jìn)液桶(1)、碳源投加桶(2)、氣泵(3)、自動控制裝置(4)、進(jìn)液泵(5)、出水桶(11)和反應(yīng)器，所述進(jìn)液桶(1)、碳源投加桶(2)均與所述進(jìn)液泵(5)連通，所述氣泵(3)、進(jìn)液泵(5)、出水桶(11)均與所述反應(yīng)器連通，其特征在于：所述反應(yīng)器包括活性污泥(8)、攪拌組件、反應(yīng)器主體(14)和驅(qū)動電機(15)，所述攪拌組件與所述驅(qū)動電機(15)連接，所述攪拌組件安裝在所述反應(yīng)器主體(14)的內(nèi)部，所述攪拌組件與所述反應(yīng)器主體(14)的間隙內(nèi)填充有所述活性污泥(8)；所述反應(yīng)器還包括呈對角設(shè)置在所述反應(yīng)器主體(14)底部的進(jìn)液口(6)和頂部的出水口(10)；所述氣泵(3)、進(jìn)液泵(5)、驅(qū)動電機(15)均與所述自動控制裝置(4)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自發(fā)硫循環(huán)處理硝酸鹽超標(biāo)地下水裝置，其特征在于：所述進(jìn)液桶(1)、碳源投加桶(2)通過所述進(jìn)液泵(5)與所述進(jìn)液口(6)連通，所述出水桶(11)與所述出水口(10)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自發(fā)硫循環(huán)處理硝酸鹽超標(biāo)地下水裝置，其特征在于：所述攪拌組件包括填料床(7)和控制軸(9)，所述填料床(7)呈圓周均布在所述控制軸(9)的外周面上，所述填料床(7)上開設(shè)有曝氣微孔(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自發(fā)硫循環(huán)處理硝酸鹽超標(biāo)地下水裝置，其特征在于：所述填料床(7)和控制軸(9)卡接、焊接或通過螺栓連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自發(fā)硫循環(huán)處理硝酸鹽超標(biāo)地下水裝置，其特征在于：所述填料床(7)的表面附著有硫自養(yǎng)反硝化菌和單質(zhì)硫(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自發(fā)硫循環(huán)處理硝酸鹽超標(biāo)地下水裝置，其特征在于：所述活性污泥(8)內(nèi)附著有硫酸鹽還原菌。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的一種自發(fā)硫循環(huán)處理硝酸鹽超標(biāo)地下水裝置的處理方法，其特征在于：包括如下步驟：步驟一、富集掛膜，將富集好的硫自養(yǎng)反硝化菌接種于5L的反應(yīng)器中，并在附著單質(zhì)硫的填料床(7)上循環(huán)掛膜5-7天后；步驟二、接種硫酸鹽還原菌，在反應(yīng)器主體(14)的內(nèi)部填充富含硫酸鹽還原菌的活性污泥(8)；步驟三、硫自養(yǎng)反硝化階段，通過進(jìn)液泵(5)連通的進(jìn)液桶(1)向反應(yīng)器主體(14)內(nèi)添加硝酸鹽容液，驅(qū)動電機(15)驅(qū)動控制軸(9)旋轉(zhuǎn)運行1h，由附著于填料床(7)上的硫自養(yǎng)反硝化菌以床體上的單質(zhì)硫(13)為電子供體，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣，同時產(chǎn)生硫酸鹽；步驟四、硫酸鹽還原階段，反應(yīng)時間為1h，向反應(yīng)器主體(14)內(nèi)投加30-300mg/L葡萄糖作為硫酸鹽還原菌的電子供體，同時通過氣泵(3)進(jìn)行微氧曝氣，曝氣量為0.5-1.5mL/s，驅(qū)動電機(15)驅(qū)動控制軸(9)旋轉(zhuǎn),此時，污泥床中的硫酸鹽還原菌以少量碳源為電子供體還原硫酸鹽為S2-，經(jīng)填料床(7)上的曝氣微孔(12)曝氣后被氧化為單質(zhì)硫(13)重新附著于填料床(7)，供填料床(7)上的硫自養(yǎng)反硝化菌繼續(xù)利用，從而實現(xiàn)體系自發(fā)硫循環(huán)；步驟五、出水，通過出水口(10)向出水桶(11)排水，最終出水硫酸鹽濃度小于5mg/L，硝酸鹽濃度小于10mg/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自發(fā)硫循環(huán)處理硝酸鹽超標(biāo)地下水裝置的處理方法，其特征在于：所述步驟三中的硝酸鹽濃度為30mg/L-300mg/L。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自發(fā)硫循環(huán)處理硝酸鹽超標(biāo)地下水裝置及方法，解決背景技術(shù)中所列的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明一種自發(fā)硫循環(huán)處理硝酸鹽超標(biāo)地下水裝置，包括進(jìn)液桶、碳源投加桶、氣泵、自動控制裝置、進(jìn)液泵、出水桶和反應(yīng)器，所述進(jìn)液桶、碳源投加桶均與所述進(jìn)液泵連通，所述氣泵、進(jìn)液泵、出水桶均與所述反應(yīng)器連通，所述反應(yīng)器包括活性污泥、攪拌組件、反應(yīng)器主體和驅(qū)動電機，所述攪拌組件與所述驅(qū)動電機連接，所述攪拌組件安裝在所述反應(yīng)器主體的內(nèi)部，所述攪拌組件與所述反應(yīng)器主體的間隙內(nèi)填充有所述活性污泥；
所述反應(yīng)器還包括呈對角設(shè)置在所述反應(yīng)器主體底部的進(jìn)液口和頂部的出水口；
所述氣泵、進(jìn)液泵、驅(qū)動電機均與所述自動控制裝置電連接。
優(yōu)選的，所述進(jìn)液桶、碳源投加桶通過所述進(jìn)液泵與所述進(jìn)液口連通，所述出水桶與所述出水口連通。
優(yōu)選的，所述攪拌組件包括填料床和控制軸，所述填料床呈圓周均布在所述控制軸的外周面上，所述填料床上開設(shè)有曝氣微孔。
優(yōu)選的，所述填料床和控制軸卡接、焊接或通過螺栓連接
優(yōu)選的，所述填料床的表面附著有硫自養(yǎng)反硝化菌和單質(zhì)硫。
優(yōu)選的，所述活性污泥內(nèi)附著有硫酸鹽還原菌。
一種自發(fā)硫循環(huán)處理硝酸鹽超標(biāo)地下水裝置的處理方法，包括如下步驟：
步驟一、富集掛膜，將富集好的硫自養(yǎng)反硝化菌接種于5L的反應(yīng)器中，并在附著單質(zhì)硫的填料床上循環(huán)掛膜5-7天后；
步驟二、接種硫酸鹽還原菌，在反應(yīng)器主體的內(nèi)部填充富含硫酸鹽還原菌的活性污泥；
步驟三、硫自養(yǎng)反硝化階段，通過進(jìn)液泵連通的進(jìn)液桶向反應(yīng)器主體內(nèi)添加硝酸鹽容液，驅(qū)動電機15驅(qū)動控制軸9旋轉(zhuǎn)運行1h，由附著于填料床上的硫自養(yǎng)反硝化菌以床體上的單質(zhì)硫為電子供體，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣，同時產(chǎn)生硫酸鹽；
步驟四、硫酸鹽還原階段，反應(yīng)時間為1h，向反應(yīng)器主體內(nèi)投加30-300mg/L葡萄糖作為硫酸鹽還原菌的電子供體，同時通過氣泵進(jìn)行微氧曝氣，曝氣量為0.5-1.5mL/s，驅(qū)動電機驅(qū)動控制軸旋轉(zhuǎn),此時，污泥床中的硫酸鹽還原菌以少量碳源為電子供體還原硫酸鹽為S2-，經(jīng)填料床上的曝氣微孔曝氣后被氧化為單質(zhì)硫重新附著于填料床，供填料床上的硫自養(yǎng)反硝化菌繼續(xù)利用，從而實現(xiàn)體系自發(fā)硫循環(huán)；
步驟五、出水，通過出水口向出水桶排水，最終出水硫酸鹽濃度小于5mg/L，硝酸鹽濃度小于10mg/L。
優(yōu)選的，所述步驟三中的硝酸鹽濃度為30mg/L-300mg/L。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果：
本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，實用性更強、體系內(nèi)產(chǎn)生自發(fā)硫循環(huán)，有效降低硫的添加量；出水硫酸鹽含量很低或不含硫酸鹽；污泥及碳排放量低，有效降低后續(xù)處置成本；工藝操作簡單、處理效果好。
（發(fā)明人：呂育鋒;于娜;李斌;孫毅）
