一种间歇式地下水反硝化脱氮方法

摘要

本发明涉及饮用水安全技术领域，是将膜分离技术与细胞固定化技术结合在一起进行地下水反硝化脱氮的一种方法，它包括以下步骤：①反硝化细菌的富集培养，②聚乙烯醇溶液的配制，③平板状固定细胞的制备，④固定细胞膜生物反应器的构建，⑤地下水反硝化脱氮；将地下水与乙醇水溶液分别加在固定细胞膜生物反应器不同的室内，打开搅拌器进行反硝化脱氮，当地下水中硝酸盐氮的浓度符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)设定的硝酸盐限值NO3--N≤10mg/L时终止反应；本发明的积极效果是：既可以避免地下水被反硝化细菌所污染，又可以有效地防止反硝化残留有机碳源对地下水的污染，从而保障饮用水的安全，具有良好的应用前景。

主权项

一种间歇式地下水反硝化脱氮方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)反硝化细菌的富集培养将城市生活污水处理厂的活性污泥接种到反硝化细菌培养液中，采用搅拌反应器进行搅拌使污泥处于悬浮状态，进行反硝化细菌的富集培养：每天搅拌反应20～22小时，静止沉淀2～4小时，用虹吸法排出上清液，然后再加入新鲜的反硝化细菌培养液进行下一轮操作，持续运行60天以上，获得反硝化细菌悬浮液；(2)聚乙烯醇溶液的配制在加热状态下将固体聚乙烯醇溶解在相当于聚乙烯醇重量6.5倍的蒸馏水中，配成浓度控制在13～15％(w/v)的聚乙烯醇水溶液，再加入体积为聚乙烯醇溶液体积2～6％(v/v)的甘油作为抗冻剂，搅拌均匀后备用；(3)平板状固定细胞的制备将步骤(1)所得的反硝化细菌悬浮液在3000r·min-1下进行离心浓缩，弃去上清液，用生理盐水洗涤并离心2次，然后将浓缩菌体加入步骤(2)所配制的聚乙烯醇溶液中，湿菌体的加入量为10～50g/L，搅拌均匀后平铺于板框式模型里，置于-20±1℃的冰箱中冷冻12～16小时，然后再在室温下解冻2～4小时，重复冷冻-解冻4～6次，用蒸馏水充分洗涤膜表面，得平板状固定细胞；(4)固定细胞膜生物反应器的构建在步骤(3)所得的平板状固定细胞一侧的表面覆盖孔径为0.22或0.45μm的微孔滤膜，然后用法兰和螺栓将平板状固定细胞及微孔滤膜一起固定于反应器壳体中，即得固定细胞膜生物反应器；(5)地下水反硝化脱氮将地下水与乙醇水溶液分别加在固定细胞膜生物反应器不同的室内：在中间室中加入受硝酸盐污染的地下水，在两边侧室中加入乙醇水溶液，打开搅拌器进行反硝化脱氮，两边侧室中乙醇的总量(以CODCr计)与中间室中硝酸盐氮的总量之比应控制在4～6，反硝化所需的乙醇在反应开始时一次性加入；当地下水中硝酸盐氮的浓度符合硝酸盐限值NO3--N≤10mg/L时终止反应。