[发明专利]一种地下水中锰和硝酸盐同步去除方法

说明书

本发明公开了一种地下水锰和硝酸盐同步去除方法，包括如下步骤：步骤一、密闭厌氧条件下，向待处理地下水中添加营养液Ⅰ进行培养后收集沉淀污泥；步骤二、向沉淀污泥中加入营养液Ⅱ进行培养后，倒掉上清液，所得沉淀物进行深次培养；步骤三、利用步骤二得到的散状污泥进行滤料挂膜得到生物填料，将待处理地下水通过生物填料同步去除锰和硝酸盐。本发明处理地下水的生物方法颠覆了以往技术人员通过两个反应装置分别去除硝酸盐和锰离子，本发明可以实现地下水硝酸盐和锰离子的同步去除，大大降低了基建和运行费用。

技术领域

本发明属于地下水处理技术领域，具体涉及一种去除地下水中锰和硝酸盐污染物的方法。

背景技术

日益严重的地下水污染问题引起了全世界很多国家的关注，在中国，地下水常见的污染物为硝酸盐，铁锰离子等。在北方地区，特别是农村，硝酸盐污染更为严重。

过量的摄入硝酸盐会导致各类慢性疾病或者癌症。硝酸盐经过人体消化系统能够被转化成亚硝酸盐。经饮食进入人体的硝态氮在胃肠中可还原生成亚硝态氮，后者能迅速进入血液形成无法运载氧气的高铁血红蛋白，造成人体缺氧，患高铁血红蛋白症。水中过量锰离子会影响水的感官性状。当锰离子超标时会使得衣服，白色固定设备染色。高浓度的锰离子还能产生不良的味道，锰离子氧化物在水管内壁上形成黑色沉淀。

目前去除地下水硝酸盐的去除是利用电渗析、反渗透、离子交换法和蒸馏等方法，通过物理化学作用使硝酸盐富集或者转移至其他介质中。然而，这些技术操作复杂，费用高昂。地下水因为有机营养贫乏，硝酸盐的生物降解往往因缺乏足够的电子供体而受到限制。投加甲醇、乙醇、乙酸及纤维素等均可以作为硝酸盐还原的电子供体，但这些有机碳源存在成本高、有后续有机污染等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用生物方法同步去除地下水锰和硝酸盐污染物的方法，有效解决地下水体Mn²⁺和NO₃^-污染物超标问题。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术方案：

一种地下水中锰和硝酸盐同步去除方法，包括如下步骤：

步骤一、密闭厌氧条件下，向待处理地下水中添加营养液Ⅰ进行培养后收集沉淀污泥；

步骤二、向沉淀污泥中加入营养液Ⅱ进行培养后，倒掉上清液，所得沉淀物进行深次培养，深次培养包括：第一阶段，向沉淀物中按体积比为1:1 加入营养液Ⅱ和灭菌地下水进行培养，第二阶段，倒掉第一阶段的上清液，向沉淀物中按体积比为1:2加入营养液Ⅱ和灭菌地下水进行培养，第三阶段，倒掉第二阶段的上清液，向沉淀物中按体积比为1:3加入营养液Ⅱ和灭菌地下水进行培养，第四阶段，倒掉第三阶段的上清液，加入灭菌地下水进行培养直至出现散状污泥，收集散状污泥；

步骤三、利用步骤二得到的散状污泥进行滤料挂膜得到生物填料，将待处理地下水通过生物填料同步去除锰和硝酸盐，当待处理地下水Mn²⁺/NO₃^-小于1时，待处理地下水在生物填料中停留时间为10h-12h，当待处理地下水Mn²⁺/NO₃^-大于1时，待处理地下水在生物填料中停留时间为6h-8h 所述营养液Ⅰ包括：碳酸氢钠1.0g，NaNO₃ 0.2g，KH₂PO₄ 0.2g，MnSO₄ 0.5g，蒸馏水1000mL。

所述营养液Ⅱ包括：碳酸氢钠0.5g，NaNO₃ 0.1g，KH₂PO₄ 0.1g，MnSO₄ 0.3g，蒸馏水1000mL。