[发明专利]一种高铁锰氨氮复合污染低温地下水的处理方法

权利要求书

1.一种高铁锰氨氮复合污染低温地下水的处理方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：锰氧化物的负载

将天然沸石破碎筛分，获得粒径0.8～1.2mm的沸石颗粒物；将所得沸石颗粒物加入0.5～1M的硫酸锰溶液中，搅拌下加入0.5～1M的高锰酸钾溶液，并持续搅拌反应0.5～1h；反应结束后取出颗粒物并沥干，150℃下干燥，得到MnO_X-沸石纳米复合材料；

步骤2：微生物的负载

将步骤1得到的MnO_X-沸石纳米复合材料在室温下用0.01M～0.1M碳酸氢铵溶液浸渍至吸附铵离子饱和，装填到过滤柱中；将1～10倍于滤柱体积的富集培养的硝化菌和铁锰氧化菌液用蠕动泵输送至过滤柱中，并循环3d进行挂膜；

步骤3：铁锰氨氮的同时净化

3a、将高铁锰氨氮复合污染低温地下水输送到步骤2的过滤柱中进行吸附处理，以出水NH₄⁺-N浓度0.5mg/L、总铁浓度0.3mg/L、Mn²⁺浓度0.1mg/L为穿透点，任一指标超过标准即停止运行；

3b、排干过滤柱中的水，用鼓风机向过滤柱中通15～40℃空气12～24h，促使沸石基功能性材料表面吸附的铁、锰氧化，在通风供氧条件下微生物硝化沸石吸附的氨氮实现沸石再生；

3c、从过滤柱的顶部喷淋水5～10min，洗涤硝化菌转化氨氮生成的硝酸盐，淋洗液排出单独处理；

步骤3中3a至3c的过程构成一个序批式运行周期；再次将待处理的高铁锰氨氮复合污染低温地下水输送到过滤柱中进行开始下一个运行周期。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：

步骤1中，所述沸石颗粒物与硫酸锰溶液、高锰酸钾溶液的质量体积比为1g:1mL:1mL～10g:1mL:1mL。

3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：

步骤2中，富集培养的硝化菌和铁锰氧化菌液的总浓度大于10⁹cfu/mL。

4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：

当吸附柱出现堵塞时，通过气-水协同反冲洗使颗粒悬浮状态持续5min，颗粒物重新堆积再造粒间孔隙恢复吸附柱正常运行。

5.一种高铁锰氨氮复合污染低温地下水的处理方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：沸石多孔材料的制备

将天然沸石粉碎并过100目筛获得沸石粉料；向所得沸石粉料中添加水泥、石灰、表面活性剂和水，搅拌获得膏状物；向所得膏状物中添加铝粉作为发泡剂，搅拌均匀后浇筑到模具中，40℃下发泡初凝3～6h，然后用钢丝切割成为2*2*2cm方块，置于蒸汽养护室中于110～150℃饱和蒸汽压下养护8～12h，获得沸石多孔材料；

步骤2：锰氧化物的负载

将步骤1所得沸石多孔材料用0.5M的硫酸锰溶液在室温下浸渍10min，取出并沥干，自然干燥或烘干，得到负载锰氧化物的沸石材料；

步骤3：微生物的负载

将步骤2得到的负载锰氧化物的沸石材料用1～10倍于其体积的富集培养的硝化菌和铁锰氧化菌液浸渍2-8h负载微生物，得到负载锰氧化物和微生物的沸石材料，装填到过滤柱中；

步骤4：铁锰氨氮的同时净化

4a、将高铁锰氨氮复合污染低温地下水输送到步骤3的过滤柱中进行吸附处理，以出水NH₄⁺-N浓度0.5mg/L、总铁浓度0.3mg/L、Mn²⁺浓度0.1mg/L为穿透点，任一指标超过标准即停止运行；

4b、排干过滤柱中的水，用鼓风机向过滤柱中通15～40℃空气12～24h，促使沸石基功能性材料表面吸附的铁、锰氧化，在通风供氧条件下微生物硝化沸石吸附的氨氮实现沸石再生；

4c、从过滤柱的顶部喷淋水5～10min，洗涤硝化菌转化氨氮生成的硝酸盐，淋洗液排出单独处理；

步骤4中4a至4c的过程构成一个序批式运行周期；再次将待处理的高铁锰氨氮复合污染低温地下水输送到过滤柱中进行开始下一个运行周期。