[发明专利]低浓度铁离子地下水中硝氮去除用固定化载体及制备方法

说明书

本发明提出一种低浓度铁离子地下水中硝氮去除用固定化载体的制备方法，采用以下步骤：步骤一、向地下水中加入富集培养基进行恒温厌氧培养，收集沉淀物；步骤二、向沉淀物中加入液体培养液进行恒温培养，收集菌剂沉淀物；步骤三、将质量体积分数比为2％‑3％的海藻酸钠与菌剂沉淀物进行体积比1:1的混合，之后注入质量体积比为2％‑3％的氯化钙溶液中，形成固定化载体。依靠于上述的方法，本发明还提出一种按照上述方法制备的固定化载体，依靠上述制备的固定化载体，本发明还提出一种低浓度铁离子地下水中硝氮去除方法。进一步，本发明还提出一种可供实现这种去除效果的反应器，本发明通过铁离子自循环，在地下水铁离子比较低的情况下实现高效生物脱氮。

技术领域

本发明属于地下水处理技术领域，具体涉及一种低浓度铁离子地下水中硝氮去除用固定化载体及制备方法。

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。

地下水中的硝酸盐过量摄入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。

目前去除地下水硝酸盐的方法是利用电渗析、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。而铁自养反硝化可以利用铁离子作为电子供体去除地下水中的硝酸盐，然而某些地区的地下水铁离子浓度低，不能够提供充足的电子供体来实现自养反硝化作用，当地下水中铁离子浓度低于水中硝酸盐浓度时，现有的铁自养反硝化去除效率极低。

发明内容

本发明针对低浓度铁离子地下水中电子供体不足，反硝化效率低的问题，本发明提供一种一种低浓度铁离子地下水中硝氮去除用固定化载体及制备方法，采用铁自循环技术去除低浓度铁离子地下水中的硝氮，当地下水中铁离子浓度低于水中硝酸盐浓度时(铁离子浓度低于5mg/l)，也能有效解决地下水体硝酸盐污染物超标问题。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术方案：

本发明提供一种低浓度铁离子地下水中硝氮去除用固定化载体的制备方法，本发明涉及的铁离子浓度低于5mg/l，采用以下步骤：

步骤一、向地下水中加入富集培养基进行恒温厌氧培养，收集沉淀物；

步骤二、向沉淀物中加入液体培养液进行恒温培养，收集菌剂沉淀物；

步骤三、将质量体积分数比为2％-3％的海藻酸钠与菌剂沉淀物进行体积比1:1的混合，混合后注射入质量体积比为2％-3％的氯化钙溶液中，形成固定化载体；

步骤一所述富集培养基的配方包括：NaHCO₃：1.5g，NaNO₃：

0.15g，KH₂PO₄：0.15g，Fe₂(SO₄)₃：0.3g，MgSO₄·7H₂O：0.15g，CaCl₂：0.15g，微量元素溶液：2mL和蒸馏水1000mL；

所述微量元素溶液包括：以质量浓度计，0.5g/L MgSO₄·7H₂O、1g/L EDTA、0.2g/LZnSO₄、0.1g/L MnCl₂·4H₂O、0.5g/L FeSO₄·7H₂O、0.5g/L CuSO₄·5H₂O和0.2g/L CoCl₂·6H₂O；