專利名稱：一種污水處理材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種應用硫/石灰石自養(yǎng)反硝化進行脫氮的一種新型污水處理材料。
背景技術(shù)：
含氮工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)處理排入江河，會造成嚴重危害，主要表現(xiàn)有出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象、影響給水水源、增加給水處理成本危害人類及生物的生存等?，F(xiàn)有技術(shù)中去除水中硝態(tài)氮的方法主要有離子交換法、膜分離法、生物反硝化法、 水培植物方法等；生物反硝化法包括硝化和反硝化過程，硝化過程極為容易實現(xiàn)，而反硝化過程是將硝酸鹽氮(或亞硝酸鹽氮)轉(zhuǎn)換為氮氣的過程，較難實現(xiàn)；根據(jù)細菌生長的碳源不同，反硝化又分為自養(yǎng)反硝化法和異養(yǎng)反硝化法，異養(yǎng)反硝化法需要添加甲醇、乙醇、葡萄糖、乙酸等有機質(zhì)作為反硝化基質(zhì)，這類方法比自養(yǎng)反硝化技術(shù)反應速度快，單位體積反應器的處理量大，但是如果投加的有機基質(zhì)不足，則易導致水中亞硝酸鹽氮的積累；若投加的的基質(zhì)過量，則殘留的有機基質(zhì)帶來二次污染問題，而且外部投加有機基質(zhì)，大大地增加了處理費用。自養(yǎng)反硝化法不需要額外投加有機質(zhì)，運行成本費用較低，操作簡單，便于管理， 是一種經(jīng)濟簡單的處理方法，分為氫自養(yǎng)反硝化和硫自養(yǎng)反硝化，由于外源供氫易爆炸且成本高，電解產(chǎn)氫電耗大，所以氫自養(yǎng)反硝化的應用有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種操作簡單，經(jīng)濟實用的污水處理材料，以成本較低的硫作為自養(yǎng)源，利用生物自養(yǎng)反硝化對污水進行脫氮處理，能有效地去除水中的硝態(tài)氮。本發(fā)明是在硫/石灰石自養(yǎng)反硝化脫氮工藝原理的基礎(chǔ)上，研究出的一種新型的脫氮材料，此種材料是以硫和石灰石為主要成分，添加微生物生長所需要的微量元素，經(jīng)過加工后成為淡黃色硬塊物質(zhì)；此塊狀物質(zhì)能作為電子供體，而且提供堿度，同時又是生物載體，利用自養(yǎng)菌進行反硝化，能有效地去除水中的硝酸鹽氮，而且不需添加有機物，塊狀物質(zhì)損耗少，因而是一種經(jīng)濟簡單的處理工藝材料，反應方程式為
50N03>55S+38H20+20C02+4NH4+ — 25N2+55S042>64H++20r+4CsH702N 本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明提供的污水處理材料自養(yǎng)型細菌增長率低，增長速度慢， 菌的增長量少，剩余污泥產(chǎn)生量低；同時，不需要添加有機物，不需要處理殘留的有機物，運行成本費用較低，操作簡單，便于管理，原料損耗少，是一種經(jīng)濟、簡單的污水處理材料。


圖1是本發(fā)明進水不同N03-N濃度的硝酸鹽的去除情況。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例具體說明本發(fā)明的內(nèi)容。脫硝酸鹽材料原理自養(yǎng)型生物脫氮不需要向水體中投加有機碳源，而是通過氧化氫氣、還原性硫化物等取得能量，并利用這些能量將環(huán)境中的二氧化碳、重碳酸鹽等轉(zhuǎn)化為細胞物質(zhì)，同時進行反硝化而起到脫氮的效果；反應方程式為
2Ν03>5Η2=Ν2+4Η20+20Γ
本發(fā)明是在硫/石灰石自養(yǎng)反硝化脫氮工藝原理的基礎(chǔ)上，研究出的一種新型的脫氮材料，本發(fā)明脫氮材料的生產(chǎn)過程為將原材料硫磺、碳酸鈣按質(zhì)量2:1比例與少量 FeCl3 · 6H20、CuSO4 · 5Η20、ΚΙ、MnCl2 · 4H20、ZnSO4 · 7Η20、CoCl2 · 6Η20, H3BO3> Na2MnO4 · 2Η20、 EDTA等物質(zhì)混合，混合均勻后放入玻璃器皿中蓋上蓋，放入管式氣氛爐中，通入氮氣進行保護，程序升溫至240°C，恒溫4h后，關(guān)閉管式氣氛爐，將其取出，物質(zhì)熔在玻璃器皿中，將其取出后自然冷卻，冷卻后凝固成塊，后鑿碎成體積均勻的小塊，反應方程式為 50N03>55S+38H20+20C02+4NH4+ — 25N2+55S042>64H++20r+4CsH702N。實施例1
將原材料 FeCl3 · 6H20、CuSO4 · 5Η20、ΚΙ、MnCl2 · 4H20、ZnSO4 · 7Η20、CoCl2 · 6Η20、Η3Β03、 Νει2Μη04.2H20、EDTA按質(zhì)量比例為 IXlO6 :1 XlO6 :0. 45:0. 009:0. 054:0. 036:0. 036 0. 045:0. 045:0. 018 :3均勻混合，混合均勻后放入玻璃器皿中蓋上蓋，放入管式氣氛爐中，通入氮氣進行保護，程序升溫至240°C，恒溫4h后，關(guān)閉管式氣氛爐，將其取出，由于 CaCO3過多，將其取出自然冷卻后物料沒有很好得凝固在一起，而且顏色發(fā)白，導致燒制過程失敗。實施例2
將原材料 FeCl3 · 6H20、CuSO4 · 5Η20、ΚΙ、MnCl2 · 4H20、ZnSO4 · 7Η20、CoCl2 · 6Η20、Η3Β03、 Νει2Μη04.2H20、EDTA按質(zhì)量比例為 2Χ IO6 :1 XlO6 :0. 45:0. 009:0. 054:0. 036:0. 036 0. 045:0. 045:0. 018 :3均勻混合，混合均勻后放入玻璃器皿中蓋上蓋，放入管式氣氛爐中，通入氮氣進行保護，程序升溫至240°C，恒溫4h后，關(guān)閉管式氣氛爐，將其取出，物質(zhì)熔在玻璃器皿中，將其取出后自然冷卻，冷卻后凝固成塊，后鑿碎成體積均勻的小塊，呈淡黃色。圖1是本發(fā)明實施例2中所得材料對進水不同NO3-N濃度的硝酸鹽的去除情況，其中01是硝態(tài)氮起始濃度為762. 58mg/L的進水，02是硝態(tài)氮起始濃度為675. 31mg/L, 03 是硝態(tài)氮起始濃度為477. lmg/L, 04是硝態(tài)氮起始濃度為279. 25mg/L ；由圖2可以看出， 反應7天后進水不同NO3-N濃度的硝酸鹽能有效地去除。表2是本發(fā)明實施例2中所得材料對不同進水條件的硝酸鹽的去除情況。表權(quán)利要求
1.一種污水處理材料，應用硫/石灰石自養(yǎng)反硝化脫氮過程處理含氮工業(yè)廢水和生活污水，其特征在于所述污水處理材料是以硫和石灰石為主要成分，添加微生物生長所需要的微量元素 FeCl3 · 6H20、CuSO4 · 5Η20、ΚΙ、MnCl2 · 4H20、ZnSO4 · 7Η20、CoCl2 · 6Η20、H3BO3> Na2MnO4 ·2Η20、EDTA ；所述硫、石灰石、微量元素按質(zhì)量比為2Χ106 =IXlO6 :3. 693在溫度為 220°C 260°C下保溫2h 6 h反應后生成的物質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的污水處理材料，其特征在于所述微量元素FeCl3· 6H20、 CuSO4 · 5Η20、ΚΙ、MnCl2 · 4H20、ZnSO4 · 7Η20、CoCl2 · 6Η20、H3BO3> Na2MnO4 · 2Η20、EDTA 按質(zhì)量比為 0. 45 :0. 009 :0. 054 :0. 036 :0. 036 :0. 045 :0. 045 :0. 018 :3 進行添加。
3.如權(quán)利要求1所述的污水處理材料，其特征在于所述生成的物質(zhì)為淡黃色硬塊狀固體。
4.如權(quán)利要求1 3任一項所述的污水處理材料在處理含氮工業(yè)廢水和生活污水中的用途。
5.如權(quán)利要求1 3任一項所述的污水處理材料，其特征在于所述的污水處理材料的使用方法包括，步驟一，將所述污水處理材料于燒杯中，取厭氧活性污泥于燒杯，所述污水處理材料與厭氧活性污泥的質(zhì)量比為5 1 ；放入含硝態(tài)氮的污水，水溫保持在20-25°C， PH值控制在7-8，每天攪拌兩次；步驟二，每天檢測硝態(tài)氮濃度，濃度降到5mg/l以下后，將上清液倒掉，重新加入含硝態(tài)氮的污水；步驟三，如所述步驟二馴化大約7-10d后，將活性污泥倒掉，用水沖洗產(chǎn)品，沖洗完畢的產(chǎn)品可直接用于處理含硝態(tài)氮的污水。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種污水處理材料，以成本較低的硫作為自養(yǎng)源，利用生物自養(yǎng)反硝化原理對污水進行脫氮處理，能有效地去除水中的硝態(tài)氮，其特征在于所述污水處理材料是以硫和石灰石為主要成分，添加微生物生長所需要的微量元素，經(jīng)過反應后生成的淡黃色硬塊物質(zhì)；其有益效果為不需要處理殘留的有機物，運行成本費用較低，操作簡單，便于管理，原料損耗少，是一種經(jīng)濟、簡單的污水處理材料。
文檔編號C02F3/34GK102424484SQ20111035337
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者張曉民, 張欽, 徐巖巖 申請人:大連藝高水處理技術(shù)有限公司