本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種污水脫氮的方法、污水脫氮劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

總氮(簡稱tn)是指水中各種形態(tài)無機和有機氮的總量，包括no3-、no2·和nh4⁺等無機氮和蛋白質(zhì)、氨基酸和有機胺等有機氮，以每升水含氮毫克數(shù)計算。常被用來表示水體受營養(yǎng)物質(zhì)污染的程度。地表水中氮、磷物質(zhì)超標時，微生物大量繁殖，浮游生物生長旺盛，出現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)。

隨著水體富營養(yǎng)化日趨嚴重，生活污水和工業(yè)污水排放標準也越來越嚴格，gb8978-1996對第二類污染物最高允許濃度做了明確規(guī)定：氨氮的一級排放標準為＜15mg/l。對于高含氨氮的排污行業(yè)，為了達到一級排污標準及以上要求，如果仍沿用傳統(tǒng)的污水脫氮處理方式，尚存在以下幾個主要缺點：經(jīng)濟成本投入高、工藝復雜和脫氮能效不足。

傳統(tǒng)的脫氮方法如a2/o、a/o等，其脫氮原理都主要為厭氧-好氧或缺氧-好氧工藝，主要通過回流硝化液至缺氧區(qū)進行脫氮，但存在脫氮效率不高、效果不穩(wěn)定和高能耗等問題。

如何提供一種有效的污水脫氮劑，從而達到高效脫氮是有待解決的一大難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是如何提供一種污水脫氮劑，從而能夠提高脫氮能力，有效進行污水脫氮。

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種污水脫氮劑的制備方法，所述方法包括：對無機礦物質(zhì)進行表面處理；將經(jīng)表面處理后的無機礦物質(zhì)負載催化金屬，以得到模擬顆粒污泥；將所述模擬顆粒污泥進行微環(huán)境馴化厭氧氨氧化菌，從而得到所述污水脫氮劑。

其中，所述無機礦物質(zhì)為分子篩；所述催化金屬為金屬鈦。

其中，所述對無機礦物質(zhì)進行表面處理包括：將分子篩在90～100℃，依次經(jīng)堿性溶液、酸性溶液浸泡處理；所述將經(jīng)表面處理后的無機礦物質(zhì)負載催化金屬，以得到模擬顆粒污泥包括：將經(jīng)表面處理后的分子篩加入含鈦離子的溶液中，在20～30℃于惰性氣體氛圍中將ph調(diào)至3～7；在含有30％～80％氧氣濃度的氣體氛圍中，在30～50℃下攪拌、加熱得到鈦氧化物沉淀的分子篩；將鈦氧化物沉淀的分子篩在70～90℃下恒溫水浴老化，再經(jīng)真空干燥得到負載鈦金屬催化劑的分子篩，以作為模擬顆粒污泥。

其中，所述將所述模擬顆粒污泥進行微環(huán)境馴化厭氧氨氧化菌，從而得到所述污水脫氮劑包括：在微環(huán)境下，以二氧化碳作為唯一碳源，ph為6.7～8.3，溫度為20～43℃，氨和亞硝酸的親和數(shù)低于1×10^-4gn·l^-1，進行培養(yǎng)馴化厭氧氨氧化菌，從而得到所述污水脫氮劑。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供的另一個技術(shù)方案是：提供一種上述制備方法制備得到的污水脫氮劑。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供的還有一個技術(shù)方案是：提供一種利用上述污水脫氮劑進行污水脫氮的方法，所述方法包括：將所述污水脫氮劑投入污水處理系統(tǒng)，控制溶解氧為1.0～1.5mg/l，水力停留時間為5～8小時，溫度為18～22℃進行污水脫氮處理。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明通過無機礦物質(zhì)經(jīng)表面處理并加載催化金屬，模擬顆粒污泥，然后通過環(huán)境馴化厭氧氨氧化菌，得到污水脫氮劑，利用污水脫氮劑，并結(jié)合具體的運行工況改進，從而可以實現(xiàn)亞硝化與厭氧氨氧化同步進行，能夠提高低碳源情況下的脫氮能力，達到污水高效脫氮效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種污水脫氮劑的制備方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的污水脫氮劑的結(jié)構(gòu)以及表面反應示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的類顆粒污泥微生物結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了更進一步的詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，以下將結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明，但是，具體實施例的描述只是為了方便理解本發(fā)明的方案，并不用以限定本發(fā)明的保護范圍。

請結(jié)合參閱圖1，圖1是本發(fā)明實施例提供的一種污水脫氮劑的制備方法的流程示意圖，如圖所示，本發(fā)明的方法包括以下步驟：

s101：對無機礦物質(zhì)進行表面處理；

在具體實現(xiàn)過程中，無機礦物質(zhì)選擇多孔的無機礦物質(zhì)材料。作為一種具體的舉例，本發(fā)明實施例中，無機礦物質(zhì)以分子篩為例進行說明。分子篩是一種黑色多孔的固體炭質(zhì)，由煤通過粉碎、成型或用均勻的煤粒經(jīng)炭化、活化生產(chǎn)。主要成分為碳，并含少量氧、氫、硫、氮、氯等元素。普通分子篩的比表面積在500～1700m²/g間，具有很強的吸附性能。

其中，當無機礦物質(zhì)為分子篩時，將分子篩在在90～100℃，依次經(jīng)堿性溶液、酸性溶液浸泡處理，以對分子篩進行表面處理。

具體地，將分子篩用10％的氫氧化鈉浸漬24小時后，過濾，用去離子水洗至中性，將上述處理過的分子篩，用10％硝酸溶液浸漬24小時后，過濾，用去離子水洗至中性；放入烘箱中，90～100攝氏度烘干，待用。

s102：將經(jīng)表面處理后的無機礦物質(zhì)負載催化金屬，以得到模擬顆粒污泥；

以分子篩為例，將經(jīng)表面處理的分子篩加入含鈦離子的溶液中，在20～30℃于惰性氣體氛圍中將ph調(diào)至3～7，在含有30％～80％氧氣濃度的氣體氛圍中，在30～50℃下攪拌、加熱得到鈦氧化物沉淀的分子篩，將鈦氧化物沉淀的分子篩在70～90℃下恒溫水浴老化，再經(jīng)100℃真空干燥得到負載鈦金屬催化劑的分子篩，以作為模擬顆粒污泥。

s103：將模擬顆粒污泥進行微環(huán)境馴化厭氧氨氧化菌，從而得到污水脫氮劑；

具體地，在微環(huán)境下，以二氧化碳作為唯一碳源，ph為6.7～8.3，溫度為20～43℃，氨和亞硝酸的親和數(shù)低于1×10^-4gn·l^-1，進行培養(yǎng)馴化厭氧氨氧化菌，從而得到污水脫氮劑。

在上述本發(fā)明實施例的制備方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明進一步保護一種由上述制備方法制備得到的污水脫氮劑。

因此，在本發(fā)明上述實施例提供的污水脫氮劑的制備方法的基礎(chǔ)上，本發(fā)明進一步提供一種利用上述污水脫氮劑進行污水脫氮的方法，具體是通過將污水脫氮劑投入到污水處理系統(tǒng)中，并控制污水處理系統(tǒng)的溶解氧為1.0～1.5mg/l，水力停留時間為5～8小時，溫度為18～22℃進行污水脫氮處理。

通過以上方法制備得到的污水脫氮劑，其結(jié)構(gòu)及表面反應示意圖如圖2所示，而常規(guī)的類顆粒污泥的微生物結(jié)構(gòu)如圖3所示。

好氧層有機化合物分子中的氫被亞硝基取代的反應。用亞硝酸做為亞硝化試劑，被強共軛給電子基團活化的苯環(huán)，例如酚、某些酚醚、萘酚、三級芳胺，在亞硝酸作用下，可發(fā)生親電取代的亞硝化反應。由于亞硝酸很不穩(wěn)定，所以亞硝化一般采用亞硝酸鹽作為亞硝化劑。在反應中，先將反應物溶于酸(如鹽酸、稀硫酸、醋酸)中，再將亞硝酸鈉的水溶液逐滴加入到反應物中，使生成的亞硝酸立即與反應物作用。二級脂肪族胺和二級芳香族胺與亞硝酸反應，生成n-亞硝基二級胺。

缺氧層中厭氧氨氧化作用在厭氧氨氧化菌利用亞硝酸鹽為電子受體，將氨氮氧化為氮氣。

本發(fā)明的污水脫氮劑能夠很好的跟類顆粒污泥進行反應，從而有效進行污水脫氮。

上述是本發(fā)明實施例提供的一種污水脫氮的方法、污水脫氮劑及其制備方法，通過無機礦物質(zhì)經(jīng)表面處理并加載催化金屬，模擬顆粒污泥，然后通過環(huán)境馴化厭氧氨氧化菌，得到污水脫氮劑，利用污水脫氮劑，并結(jié)合具體的運行工況改進，從而可以實現(xiàn)亞硝化與厭氧氨氧化同步進行，能夠提高低碳源情況下的脫氮能力，達到污水高效脫氮效果。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。