一種處理低濃度氨氮廢水的生物顆粒制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種處理低濃度氨氮廢水的生物顆粒制備方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]廢水中的氨氮是水體富營養(yǎng)化和環(huán)境污染的重要物質(zhì)，未經(jīng)處理或處理不完全的含氮污染物的任意排放會引起水中藻類及其他微生物的大量繁殖，從而使水質(zhì)不斷惡化，嚴重時會使水中溶解氧下降，水體生態(tài)平衡失調(diào)，魚類大量死亡，加速湖泊老化。氨氮會造成飲用水異味，增加自來水廠運行負荷；增加給水消毒和工業(yè)循環(huán)殺菌處理過程中的耗氯量；工業(yè)應(yīng)用中，對某些金屬，特別是銅具有腐蝕性；污水回用時，再生水中氨氮可促使輸水管道和用水設(shè)備中微生物的繁殖，形成生物垢，堵塞管道和用水設(shè)備，并影響換熱效率。水體中，氨在硝化菌和亞硝化菌的作用下氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，硝酸鹽由飲用水會誘發(fā)嬰兒高鐵血紅蛋白癥，而亞硝酸鹽水解后生成的亞硝胺具有強致癌性，直接威脅人類健康。
[0003]根據(jù)氨氮含量的不同，氨氮廢水可分為高濃度氨氮廢水(濃度大于500mg/L)，中濃度氨氮廢水(濃度范圍50?500mg/L)和低濃度氨氮廢水(濃度范圍小于50mg/L)三類。其中低濃度氨氮廢水主要來源于城市生活污水。
[0004]目前低濃度氨氮廢水的處理方法主要有電滲析法、反滲透法、空氣吹脫法、折點加氯法、選擇離子交換法、生物脫氮法等，其中電滲析法和反滲透法成本很高，空氣吹脫法，折點加氯法和選擇離子交換法一般只能作為預(yù)處理或后續(xù)處理手段，生物脫氮法經(jīng)濟、有效，是目前運用最廣，最具前景的方法。目前的生物脫氮法的原理是通過硝化和反硝化這兩個相互獨立的過程來實現(xiàn)，其中硝化需要消耗大量的氧氣，反硝化則要在缺氧條件下進行，且需要一定的碳源，過程中，由于自養(yǎng)硝化菌在大量有機物存在的條件下，對氧氣和營養(yǎng)物的競爭不如好氧異養(yǎng)菌，因而導致異養(yǎng)菌占優(yōu)勢，另外反硝化反應(yīng)還需要提供適當?shù)碾娮庸w，通常為有機物。由于硝化和反硝化的不同要求導致了生物脫氮反應(yīng)器的不同組合，例如硝化與反硝化在同一污泥中完成，即單一污泥工藝，則通過交替的好氧區(qū)和厭氧區(qū)來實現(xiàn)，或者硝化和反硝化在不同污泥中完成，即雙污泥工藝，則通過分離的硝化和反硝化反應(yīng)器來完成。但是無論是哪一種工藝，如果硝化在后，就需要將硝化廢水回流，如果硝化在前，則需要外加電子供體，因而都增加了生物脫氧工藝的復雜性。另外硝化產(chǎn)生的酸和反硝化產(chǎn)生的堿都需要外加化學試劑進行中和，因而有可能導致二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前對低濃度氨氮廢水的處理很難達到排放標準，且易造成二次污染，成本高，操作復雜，本發(fā)明提供了一種利用對蘆葦顆粒的炭化與改性，增強對氨氮廢水中氨氮的吸附能力，同時使用河道污泥對氨氮進行分解，無任何二次污染，同時實現(xiàn)了蘆葦秸桿資源的充分利用，且成本低，操作方便。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)取距離蘆葦根部15?20cm蘆葦桿，截其長度為25?30cm，放入烘箱中烘干20?35min，溫度設(shè)定為40?50°C ；
(2)將干燥后的蘆葦桿數(shù)量的1/3放入密閉容器中進行淤化，淤化后的污泥在自然通風的條件下晾干，備用；干燥后的蘆葦桿數(shù)量的2/3放入粉碎機中粉碎成30?50目，然后將其放入高壓壓餅機中，壓制成餅；
(3)將上述所壓制餅放入秸桿炭化爐中在隔絕氧氣的條件下進行炭化，炭化后的餅，經(jīng)粉碎，過篩，得30?50目粉末，然后將粉末放入藍藻液中浸泡，同時以300r/min攪拌，10?15min后將其密封，充入氮氣使其內(nèi)部的空氣排出，再在隔絕氧氣的條件下浸泡40?50min ；
(4)將上述用藍藻液浸泡過后的粉末進行過濾，將所得的過濾物與步驟(2)中淤化后的污泥進行充分混合，造粒，得80?100目顆粒，再放入烘箱中烘烤，烘烤溫度設(shè)定為105?110°C，烘烤40?50min即可。
[0007]所述的步驟(3)中藍藻液的制備方法為:
(1)取新鮮藍藻放入烘箱中，溫度設(shè)定為105?110°C，烘干，15?30min后轉(zhuǎn)移到炭化爐中在隔絕氧氣條件下把藍藻外表面進行炭化，將外表面炭化后的藍藻放入碾磨機中碾磨成粉末；
(2)將碾磨后成粉末的藍藻放入容器中，向其中加入水，以水淹蓋藍藻粉末并高出0.5?Icm為宜，用質(zhì)量分數(shù)為5 %鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH為5.8?6.3，浸泡4.0?6.0h，再加入硅酸鈉，溫度設(shè)定為40?45°C，密封攪拌25?30min，直至混合液中pH值上升到8.5?9.5，然后靜置5?lOmin，過濾；
(3)將上述過濾液置入容器中，向其中分別加入濾液質(zhì)量2?3%的丙酮、與濾液質(zhì)量3?5%環(huán)戊二烯，攪拌均勻；
(4)把上述攪拌均勻的混合液流經(jīng)80?100目碳酸鈣顆粒填充的分離柱，分離時間為5?lOmin，得濾液，即藍藻液。
[0008]本發(fā)明的應(yīng)用方法:制得的蘆葦顆粒按質(zhì)量比1:5與河道污泥均勻混合，然后裝入留下蘆葦桿中，將裝填好的蘆葦桿捆扎在一起，一端用2?3mm的篩網(wǎng)包裹住作為底部，使低濃度氨氮廢水從另外一端開始流入，最后測得流出的液體中氨氮含量低于lmg/L。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
(O可以使低濃度氨氮廢水的氨氮含量降到lrng/L以下，同時無任何二次污染；
(2)充分利用蘆葦秸桿和藍藻資源；
(3)成本低，操作方便。
具體實施方案
[0010]取距離蘆葦根部15?20cm蘆葦桿，截其長度為25?30cm，放入烘箱中烘干20?35min，溫度設(shè)定為40?50°C ;將干燥后的蘆葦桿數(shù)量的1/3放入密閉容器中進行淤化，淤化后的污泥在自然通風的條件下晾干，備用；干燥后的蘆葦桿數(shù)量的2/3放入粉碎機中粉碎成30?50目，然后將其放入高壓壓餅機中，壓制成餅；將上述所壓制餅放入秸桿炭化爐中在隔絕氧氣的條件下進行炭化，炭化后的餅，經(jīng)粉碎，過篩，得30?50目粉末，然后將粉末放入藍藻液中浸泡，同時以300r/min攪拌，10?15min后將其密封，充入氮氣使其內(nèi)部的空氣排出，再在隔絕氧氣的條件下浸泡40?50min ;將上述用藍藻液浸泡過后的粉末進行過濾，將所得的過濾物與淤化后的污泥進行充分混合，造粒，得80?100目顆粒，再放入烘箱中烘烤，烘烤溫度設(shè)定為105?110°C，烘烤40?50min即可。
[0011 ] 所述的藍藻液的制備方法為:
(1)取藍藻放入烘箱中20?30min，溫度設(shè)為30?40°C，然后將干燥后的藍藻放入碾磨機中碾磨2?3min ；
(2)將碾磨后的藍藻放入容器中，向其中加入水淹沒藍藻0.5?1cm，用質(zhì)量分數(shù)為5%鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH為5.8?6.3，再按于藍藻質(zhì)量比1:8加入娃酸鈉，密封攪拌25?30min，溫度設(shè)為40?45