【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境保护和水处理，具体涉及一种生物-离子交换耦合的硝酸盐氮去除系统及工艺。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、长期饮用硝酸盐含量超标的水，会导致高铁血红蛋白症，且具有致癌风险。因此，世界各国对饮用水中硝酸盐含量都确定了最高限值要求，我国《生活饮用水卫生标准》(gb5749)中硝酸盐氮的最高限值是10mg/l。就环境水体而言，过量的硝酸盐排放大大增加了水体富营养化的风险，容易导致水体恶化，破坏水生态环境，因此，水中硝酸盐的有效去除是个亟待解决的问题。
3、去除水中硝酸盐氮主要有物理、化学法和生物脱硝法。利用物理方法去除硝酸盐氮应用较多的是反渗透，该方法比离子交换简单，出水水质好，但膜污染、回收率低、成本高以及反渗透浓水问题制约了其大规模的推广应用。化学催化法反应动力学条件优越，易于操作，但存在催化剂昂贵、易失活和二次污染等问题。传统离子交换法工艺成熟，效果显著，但存在树脂再生及废液排放等问题。生物反硝化是利用微生物的反硝化作用将硝酸盐氮彻底还原为氮气，具有反应条件温和、设备简单、运行费用低等优点，但是存在启动慢，生化反应动力学条件不好，对相对低浓度(小于30ppm)硝酸盐处理效果差的问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种生物-离子交换耦合的硝酸盐氮去除系统及工艺。本专利技
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种生物-离子交换耦合的硝酸盐氮去除系统，包括依次连接的ph调节系统6、原水处理系统1、碳源补充系统7、生物-离子交换树脂耦合系统2和消毒系统3；所述生物-离子交换树脂耦合系统2的填装材料包括负载反硝化菌的大孔型硝酸盐选择树脂；还包括离子交换树脂挂膜及微生物筛选系统5，所述离子交换树脂挂膜及微生物筛选系统5与所述生物-离子交换树脂耦合系统2形成回路。
4、第二方面，本专利技术提供了一种基于权利要求第一方面所述硝酸盐氮去除系统的硝酸盐氮去除工艺，包括以下步骤：
5、s1、关闭阀11和阀14，打开阀12、阀13和泵22，将离子交换树脂挂膜及微生物筛选系统5中含有富含反硝化细菌的酸性复合盐溶液循环泵入生物-离子交换树脂耦合系统2，直至酸性复合盐溶液的酸盐氮浓度降至50ppm以下；
6、s2、关闭阀12、13和泵22，打开泵21和阀11，待处理水样通过ph调节系统6调节ph为4-7，随后进入原水处理系统1处理至浊度低于10ntu；
7、s3、经原水处理系统1处理后的水样通过碳源补充系统7补充碳源后进去生物-离子交换树脂耦合系统2进行硝酸盐氮去除；
8、s4、经过生物-离子交换树脂耦合系统2硝酸盐氮去除后的水样进入消毒系统3对水样中泄漏的微生物进行深度杀灭。
9、上述本专利技术的一种或多种技术方案取得的有益效果如下：
10、本专利技术的生物-离子交换耦合的硝酸盐氮去除系统充分利用了特种离子交换树脂对硝酸盐的高度选择性和反硝化脱氮技术的低成本优势，可以有效去除待处理原水中的硝酸盐氮，多级串联还可以实现对高浓度硝酸盐氮的去除。
11、本专利技术的硝酸盐氮去除工艺相对于传统离子交换，运行过程中不需要高盐水再生，一方面降低了处理成本，另一方面避免了浓盐水的排放；相对于膜技术，该工艺几乎实现待处理水100％的回收，远高于常规反渗透75％左右的回收率。
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1.一种生物-离子交换耦合的硝酸盐氮去除系统，其特征在于，包括依次连接的pH调节系统6、原水处理系统1、碳源补充系统7、生物-离子交换树脂耦合系统2和消毒系统3；所述生物-离子交换树脂耦合系统2的填装材料包括负载反硝化菌的大孔型硝酸盐选择树脂；还包括离子交换树脂挂膜及微生物筛选系统5，所述离子交换树脂挂膜及微生物筛选系统5与所述生物-离子交换树脂耦合系统2形成回路。
2.如权利要求1所述的硝酸盐氮去除系统，其特征在于，还包括应急水处理系统4，所述应急水处理系统4的进水口与所述原水处理系统1的出水口通过设置有阀门14的管路相连。
3.如权利要求1所述的硝酸盐氮去除系统，其特征在于，所述生物-离子交换树脂耦合系统2的进水口位于底部，出水口位于顶部；所述离子交换树脂挂膜及微生物筛选系统5的进水口与所述生物-离子交换树脂耦合系统2的出水口通过设置有阀门13的管路相连，所述离子交换树脂挂膜及微生物筛选系统5的出水口与所述生物-离子交换树脂耦合系统2的进水口通过设置有泵22和阀门12的管路相连。
4.如权利要求3所述的硝酸盐氮去除系统，其特征在于，所述离子
5.如权利要求1所述的硝酸盐氮去除系统，其特征在于，所述生物-离子交换树脂耦合系统2的填装材料包括负载反硝化菌的大孔型硝酸盐选择树脂、石英砂、惰性树脂。
6.如权利要求1所述的硝酸盐氮去除系统，其特征在于，与所述pH调节系统6进水口连接的管路上设置有泵22；所述原水处理系统1和所述碳源补充系统7之间的管路设置有阀11。
7.如权利要求1所述的硝酸盐氮去除系统，其特征在于，所述原水处理系统1的作用包括去除待处理水样中的悬浮物、降低待处理水样的浊度、色度和无机物中的一种或多种；所述消毒系统3包括加氯消毒系统、臭氧消毒系统或紫外线消毒系统中的一种或多种。
8.如权利要求2所述的硝酸盐氮去除系统，其特征在于，所述应急水处理系统4包括离子交换系统或膜处理系统的一种或多种。
9.一种基于权利要求1-8任一项所述硝酸盐氮去除系统的硝酸盐氮去除工艺，其特征在于，包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的硝酸盐氮去除工艺，其特征在于，当所述生物-离子交换树脂耦合系统2出现故障或检修时，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种生物-离子交换耦合的硝酸盐氮去除系统，其特征在于，包括依次连接的ph调节系统6、原水处理系统1、碳源补充系统7、生物-离子交换树脂耦合系统2和消毒系统3；所述生物-离子交换树脂耦合系统2的填装材料包括负载反硝化菌的大孔型硝酸盐选择树脂；还包括离子交换树脂挂膜及微生物筛选系统5，所述离子交换树脂挂膜及微生物筛选系统5与所述生物-离子交换树脂耦合系统2形成回路。
2.如权利要求1所述的硝酸盐氮去除系统，其特征在于，还包括应急水处理系统4，所述应急水处理系统4的进水口与所述原水处理系统1的出水口通过设置有阀门14的管路相连。
3.如权利要求1所述的硝酸盐氮去除系统，其特征在于，所述生物-离子交换树脂耦合系统2的进水口位于底部，出水口位于顶部；所述离子交换树脂挂膜及微生物筛选系统5的进水口与所述生物-离子交换树脂耦合系统2的出水口通过设置有阀门13的管路相连，所述离子交换树脂挂膜及微生物筛选系统5的出水口与所述生物-离子交换树脂耦合系统2的进水口通过设置有泵22和阀门12的管路相连。
4.如权利要求3所述的硝酸盐氮去除系统，其特征在于，所述离子交换树脂挂膜及微生物筛选系统5中含有富含反硝化细...
【专利技术属性】
技术研发人员：高印军，卜庆伟，孙振坤，李金泽，刘健，郑强，刘强强，
申请(专利权)人：山东省水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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