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
本發明公開了一種自發硫循環處理硝酸鹽超標地下水裝置及方法，涉及水處理領域，包括進液桶、碳源投加桶、氣泵、自動控制裝置、進液泵、出水桶和反應器，進液桶、碳源投加桶均與進液泵連通，氣泵、進液泵、出水桶均與反應器連通，反應器包括活性污泥、攪拌組件、反應器主體和驅動電機，攪拌組件與驅動電機連接，攪拌組件安裝在反應器主體的內部，攪拌組件與反應器主體的間隙內填充有活性污泥；氣泵、進液泵、驅動電機均與自動控制裝置電連接。本發明體系內產生自發硫循環，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，有效降低后續處置成本；工藝操作簡單、處理效果好。
權利要求書
1.一種自發硫循環處理硝酸鹽超標地下水裝置，包括進液桶(1)、碳源投加桶(2)、氣泵(3)、自動控制裝置(4)、進液泵(5)、出水桶(11)和反應器，所述進液桶(1)、碳源投加桶(2)均與所述進液泵(5)連通，所述氣泵(3)、進液泵(5)、出水桶(11)均與所述反應器連通，其特征在于：所述反應器包括活性污泥(8)、攪拌組件、反應器主體(14)和驅動電機(15)，所述攪拌組件與所述驅動電機(15)連接，所述攪拌組件安裝在所述反應器主體(14)的內部，所述攪拌組件與所述反應器主體(14)的間隙內填充有所述活性污泥(8)；所述反應器還包括呈對角設置在所述反應器主體(14)底部的進液口(6)和頂部的出水口(10)；所述氣泵(3)、進液泵(5)、驅動電機(15)均與所述自動控制裝置(4)電連接。
2.根據權利要求1所述的一種自發硫循環處理硝酸鹽超標地下水裝置，其特征在于：所述進液桶(1)、碳源投加桶(2)通過所述進液泵(5)與所述進液口(6)連通，所述出水桶(11)與所述出水口(10)連通。
3.根據權利要求2所述的一種自發硫循環處理硝酸鹽超標地下水裝置，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)上開設有曝氣微孔(12)。
4.根據權利要求3所述的一種自發硫循環處理硝酸鹽超標地下水裝置，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.根據權利要求3所述的一種自發硫循環處理硝酸鹽超標地下水裝置，其特征在于：所述填料床(7)的表面附著有硫自養反硝化菌和單質硫(13)。
6.根據權利要求1所述的一種自發硫循環處理硝酸鹽超標地下水裝置，其特征在于：所述活性污泥(8)內附著有硫酸鹽還原菌。
7.根據權利要求1-6任一項所述的一種自發硫循環處理硝酸鹽超標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，將富集好的硫自養反硝化菌接種于5L的反應器中，并在附著單質硫的填料床(7)上循環掛膜5-7天后；步驟二、接種硫酸鹽還原菌，在反應器主體(14)的內部填充富含硫酸鹽還原菌的活性污泥(8)；步驟三、硫自養反硝化階段，通過進液泵(5)連通的進液桶(1)向反應器主體(14)內添加硝酸鹽容液，驅動電機(15)驅動控制軸(9)旋轉運行1h，由附著于填料床(7)上的硫自養反硝化菌以床體上的單質硫(13)為電子供體，將硝酸鹽轉化為氮氣，同時產生硫酸鹽；步驟四、硫酸鹽還原階段，反應時間為1h，向反應器主體(14)內投加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)進行微氧曝氣，曝氣量為0.5-1.5mL/s，驅動電機(15)驅動控制軸(9)旋轉,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-，經填料床(7)上的曝氣微孔(12)曝氣后被氧化為單質硫(13)重新附著于填料床(7)，供填料床(7)上的硫自養反硝化菌繼續利用，從而實現體系自發硫循環；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.根據權利要求7所述的一種自發硫循環處理硝酸鹽超標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。
發明內容
本發明的目的是提供一種自發硫循環處理硝酸鹽超標地下水裝置及方法，解決背景技術中所列的問題。
為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：
本發明一種自發硫循環處理硝酸鹽超標地下水裝置，包括進液桶、碳源投加桶、氣泵、自動控制裝置、進液泵、出水桶和反應器，所述進液桶、碳源投加桶均與所述進液泵連通，所述氣泵、進液泵、出水桶均與所述反應器連通，所述反應器包括活性污泥、攪拌組件、反應器主體和驅動電機，所述攪拌組件與所述驅動電機連接，所述攪拌組件安裝在所述反應器主體的內部，所述攪拌組件與所述反應器主體的間隙內填充有所述活性污泥；
所述反應器還包括呈對角設置在所述反應器主體底部的進液口和頂部的出水口；
所述氣泵、進液泵、驅動電機均與所述自動控制裝置電連接。
優選的，所述進液桶、碳源投加桶通過所述進液泵與所述進液口連通，所述出水桶與所述出水口連通。
優選的，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，所述填料床上開設有曝氣微孔。
優選的，所述填料床和控制軸卡接、焊接或通過螺栓連接
優選的，所述填料床的表面附著有硫自養反硝化菌和單質硫。
優選的，所述活性污泥內附著有硫酸鹽還原菌。
一種自發硫循環處理硝酸鹽超標地下水裝置的處理方法，包括如下步驟：
步驟一、富集掛膜，將富集好的硫自養反硝化菌接種于5L的反應器中，并在附著單質硫的填料床上循環掛膜5-7天后；
步驟二、接種硫酸鹽還原菌，在反應器主體的內部填充富含硫酸鹽還原菌的活性污泥；
步驟三、硫自養反硝化階段，通過進液泵連通的進液桶向反應器主體內添加硝酸鹽容液，驅動電機15驅動控制軸9旋轉運行1h，由附著于填料床上的硫自養反硝化菌以床體上的單質硫為電子供體，將硝酸鹽轉化為氮氣，同時產生硫酸鹽；
步驟四、硫酸鹽還原階段，反應時間為1h，向反應器主體內投加30-300mg/L葡萄糖作為硫酸鹽還原菌的電子供體，同時通過氣泵進行微氧曝氣，曝氣量為0.5-1.5mL/s，驅動電機驅動控制軸旋轉,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-，經填料床上的曝氣微孔曝氣后被氧化為單質硫重新附著于填料床，供填料床上的硫自養反硝化菌繼續利用，從而實現體系自發硫循環；
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。
優選的，所述步驟三中的硝酸鹽濃度為30mg/L-300mg/L。
與現有技術相比，本發明的有益技術效果：
本發明結構緊湊，占用空間小，實用性更強、體系內產生自發硫循環，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，有效降低后續處置成本；工藝操作簡單、處理效果好。
（發明人：呂育鋒;于娜;李斌;孫毅）
