一种处理氨氮废水的方法技术

本发明专利技术涉及一种处理氨氮废水的方法，其改进之处为，利用蒙脱石负载的零价铁和厌氧氨氧化菌共同对含氮废水进行处理。采用蒙脱石负载的零价铁(MMT‑ZVI)和活性污泥耦合对含氮废水进行处理，与不添加MMT‑ZVI和仅添加零价铁(ZVI)相比，由于负载到蒙脱石上后零价铁活性位点增多，稳定性增强，脱氮效率更高。而且本申请的方法与仅添加零价铁相比，出水的pH稳定，不会超出正常范围，不需对水的pH进行特别地调节，在对废水进行长期处理的过程中，有利于微生物的大量生长繁殖，可长期保持较好的处理效果。

A method for treating ammonia nitrogen wastewater

The invention relates to a method for treating ammonia-nitrogen wastewater, the improvement of which is that the nitrogen-containing wastewater is treated jointly by zero-valent iron loaded with montmorillonite and anaerobic ammonia-oxidizing bacteria. Zero-valent iron loaded with montmorillonite (MMT_ZVI) and activated sludge were used to treat nitrogen-containing wastewater. Compared with no MMT_ZVI and only zero-valent iron (ZVI), the zero-valent iron active sites increased, the stability increased, and the nitrogen removal efficiency was higher. Compared with the method of adding zero-valent iron only, the pH of effluent is stable and does not exceed the normal range, and the pH of water is not specially regulated. In the process of long-term treatment of wastewater, it is beneficial to the growth and propagation of microorganisms, and can maintain a good treatment effect for a long time.

【技术实现步骤摘要】
一种处理氨氮废水的方法
本专利技术涉及废水的处理领域，具体涉及一种利用负载零价铁的蒙脱石辅助处理含氮废水的方法。
技术介绍
厌氧氨氧化(Anammox)技术是一种新型自养生物脱氮工艺，处理低C/N比、高浓度氨氮废水具有突出优势。但是由于厌氧氨氧化菌属于自养型微生物，增长速率非常缓慢，这使得启动一个厌氧氨氧化反应器非常缓慢；同时该工艺的中硝氮的生成导致脱氮不彻底等问题，严重限制了厌氧氨氧化工艺的工业化发展。零价铁耦合厌氧氨氧化高效处理含氮废水的方法，可以有效缩短厌氧氨氧化工艺的启动时间，并提高厌氧氨氧化工艺的总氮去除率。但是，零价铁用于厌氧氨氧化方法处理废水时，存在显著缺陷，反应器中溶液的pH值升高，降低厌氧氨氧化细菌的活性和繁殖速度，降低废水处理能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种处理氨氮废水的方法，其具体为，利用蒙脱石负载的零价铁(MMT-ZVI)和厌氧氨氧化菌共同对氨氮废水进行处理。优选的，在废水处理的开始阶段，将MMT-ZVI和厌氧氨氧化污泥一起添加到待处理的废水中，构建添加了MMT-ZVI载体的厌氧氨氧化反应器。进一步优选的，所述反应器构型是SBR(序批式活性污泥法)。优选的，所述蒙脱石负载的零价铁在污水中的添加量为0.04～2g/L。进一步优选为0.8～1.2g/L。优选的，所述蒙脱石负载的零价铁由如下方法制备得到：1)配制蒙脱石悬浮液和六水合氯化铁的溶液；2)在惰性气体的保护下，将所述六水合氯化铁的溶液和所述蒙脱石悬浮液混合，然后加入现配的硼氢化钠溶液，充分搅拌至反应完全，抽滤、洗净、真空干燥后得蒙脱石负载的零价铁。优选的，真空干燥温度为50～80摄氏度。惰性气体包括氮气、氩气等。通过上述方法制备得到的蒙脱石负载的零价铁的平均粒径为10～60um。优选的，六水合氯化铁中铁离子的质量和蒙脱石的质量比为1：0.5～2；优选的，铁离子与硼酸根离子的物质的量比为1：2～5。控制硼氢化钠过量来对实现对铁离子地充分还原。优选的，所述蒙脱石悬液的浓度为25～80g/L；优选的，所述硼氢化钠溶液中硼氢化钠的浓度为1mol/L～2mol/L；优选的，所述六水合氯化铁溶液的浓度为0.2mol/L～1mol/L。优选的，所述污泥为者高活性的厌氧氨氧化污泥；进一步优选的，所述高活性的厌氧氨氧化污泥为棕红色。优选的，所述污泥在所述待处理废水中的浓度为1gMLSS/L～10gMLSS/L。优选的，所述废水中氨氮的浓度为30～600mg/L。实际生产中，所述废水为焦炭、铁合金、煤的气化、湿法冶金、炼油、畜牧业、化肥、人造纤维和白炽灯等生产过程产生的废水。作为优选的方案，本专利技术的方法包括如下步骤：在废水处理的开始阶段，将蒙脱石负载的零价铁和厌氧氨氧化污泥一起添加到待处理的废水中，构建添加了蒙脱石负载的零价铁的序批式厌氧氨氧化反应器；所述废水中蒙脱石负载的零价铁的添加量为0.8～1.2g/L，所述厌氧氨氧化污泥的添加量为1～3MLSS/L，所述废水中氨氮的初始含量为30～60mg/L；所述蒙脱石负载的零价铁由如下方法制备得到1)配制蒙脱石悬浮液和六水合氯化铁的溶液；2)在惰性气体的保护下，将所述六水合氯化铁的溶液和所述蒙脱石悬浮液混合，然后加入现配的硼氢化钠溶液，充分搅拌至反应完全，抽滤、洗净、真空干燥后得蒙脱石负载的零价铁；所述六水合氯化铁中铁离子的质量和蒙脱石的质量比为1：0.5～2。本专利技术所述的方法具有如下有益效果：1)本申请采用蒙脱石负载的零价铁和活性污泥耦合对含氮废水进行处理，与不添加蒙脱石负载的零价铁和仅添加零价铁相比，由于负载到蒙脱石上后，零价铁活性位点增多，稳定性增强，脱氮效率更高。2)本申请的方法与仅添加零价铁相比，出水的pH稳定，不会超出正常范围，不需对水的pH进行特别地调节，在对废水进行长期处理的过程中，有利于微生物的大量生长繁殖，可长期保持较好的处理效果。3)本申请的方法制备得到的蒙脱石负载的零价铁具有较好的抗氧化能力和稳定性，长期存放后使用依然具有较好的效果。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的MMT-ZVI的SEM图；图2为本专利技术对比例1制备的ZVI的SEM图；图3为本专利技术实施例1制备的MMT-ZVI的XPS图；图4为本专利技术对比例1制备的ZVI的XPS图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1本实施例涉及蒙脱石负载的零价铁的制备，包括如下步骤：1)配置40g/L的蒙脱石悬液，将9.6g六水合氯化铁溶于水，配制成氯化铁溶液；2)在氮气的保护下，将氯化铁溶液加入至50mL蒙脱石悬液中，电动搅拌至混匀，然后加入现配的100mL，1M硼氢化钠水溶液，快速搅拌至反应完毕，抽滤，用纯水洗净，50～80℃真空干燥，得到蒙脱石负载的零价铁(MMT-ZVI)。实施例2本实施例涉及利用本专利技术的方法对含氮的废水进行处理的操作，包括如下步骤：1)将实施例1制备得到的5g蒙脱石负载的氯化铁和10gMLSS厌氧氨氧化污泥添加到5LSBR(序批式)反应器中，加入待处理的废水，废水中氨氮和亚硝态氮初始浓度分别53mg/L和50mg/L，加入废水后污泥的浓度为2gMLSS/L，蒙脱石负载零价铁载体的浓度为1g/L；2)SBR反应器内保持厌氧环境，控制温度37℃，水力停留时间为36h，换水比为2，一个周期18h，其中出水时间为10min,进水时间为20min,沉淀时间30分钟，搅拌反应时间为17h.取每18h的出水水样检测氨氮，硝氮，亚硝氮浓度。用1M的NaOH和HCl调节进水pH＝7.5；第18小时出水的监测结果为出水pH＝8.1，出水氨氮浓度为10mg/L，去除率达到81％，亚硝氮浓度为0，去除率达到100％，硝氮浓度为1mg/L，总氮脱除率达89.7％。实施例3与实施例2相比，其区别在于，所述蒙脱石负载零价铁的添加量0.2g，即其在废水中的浓度为0.04g/L。第18小时出水的监测结果为出水pH＝7.9，氨氮浓度为25mg/L，去除率降到52％，亚硝氮浓度为15，去除率为70％，硝氮浓度为9mg/L，总氮脱除率降低到52.4％。实施例4与实施例2相比，其区别在于，所述蒙脱石负载零价铁的添加量为10g，即其在废水中的浓度为2g/L。。第18小时出水的监测结果为出水pH＝8.2，出水氨氮浓度为9.3mg/L，去除率达到78.3％，亚硝氮浓度为0，去除率达到100％，硝氮浓度为0.3mg/L，总氮脱除率达90.6％。对比例1与实施例2相比，不同之处在于，不往反应器中投加蒙脱石负载的零价铁颗粒，仅添加污泥。第18小时出水的监测结果为出水pH＝7.85，氨氮浓度为35mg/L，去除率降到33.9％，亚硝氮浓度为27mg/L，去除率仅为56％，硝氮浓度为6mg/L，总氮脱除率降低到33％，说明仅采用的厌氧氨氧化菌的活性低，MMT-ZVI的加入能有效促进厌氧氨氧化菌的总脱氮效率。对比例2本实施例涉及零价铁与厌氧氨氧化污泥混合共同处理含氮废水的操作。A:零价铁离子的制备与实施例1相比，不添加蒙脱石。具体为：将9.6g的六水合氯化铁溶于50mL纯水中，然后加入现配的100mL，1M硼氢化钠水溶液，快速搅拌，整个制备过程在惰性气体保护下进行，反应完毕抽滤，用纯水洗净，真空干燥，得到零价铁(ZVI)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理氨氮废水的方法，其特征在于，在利用厌氧氨氧化菌对氨氮废水进行处理的过程中，添加蒙脱石负载的零价铁。

【技术特征摘要】
1.一种处理氨氮废水的方法，其特征在于，在利用厌氧氨氧化菌对氨氮废水进行处理的过程中，添加蒙脱石负载的零价铁。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在废水处理的开始阶段，将蒙脱石负载的零价铁和厌氧氨氧化污泥一起添加到待处理的废水中，构建添加了蒙脱石负载的零价铁的厌氧氨氧化反应器。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述蒙脱石负载的零价铁在废水中的添加量为0.04～2g/L，优选0.8～1.2g/L。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述蒙脱石负载的零价铁由如下方法制备得到：1)配制蒙脱石悬浮液和六水合氯化铁的溶液；2)在惰性气体的保护下，向所述六水合氯化铁的溶液中添加所述蒙脱石悬浮液，然后加入现配的硼氢化钠溶液，充分搅拌至反应完全，抽滤、洗净、真空干燥后得蒙脱石负载的零价铁。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，六水合氯化铁中铁离子的质量和蒙脱石的质量比为1：0.4～2；和/或铁离子与硼酸根离子的物质的量比为1：2～5。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述蒙脱石悬液的浓度为25～80g/L；和/或，所述硼氢化钠溶液中硼氢化钠的浓度为1mol/L～2mol/L；和/或，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘思彤，杨雪彤，宋少先，揭靖成，
申请(专利权)人：北京协同创新研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11