[发明专利]一种硝酸盐废水的处理方法

说明书

本发明属于水处理领域，尤其涉及一种硝酸盐废水的处理方法。本发明提供的处理方法包括以下过程：在厌氧条件下，利用零价铁和具有电活性的硝酸盐还原菌将废水中的硝酸盐转化为氨。本发明提供的处理方法利用具有电活性的硝酸盐还原菌‑零价铁耦合体系处理硝酸盐废水，处理过程中硝酸盐还原菌和零价铁(ZVI)直接接触，发挥ZVI与硝酸盐还原菌细胞之间在电子传递、污染物转化等方面的多重协同效应。该处理方法可以避免硝酸盐还原菌对有机碳源的依赖，实现废水中硝酸盐的高效、定向转化产氨，为氨氮的经济、高效合成和废水处理与资源化提供了新途径，尤其是为低碳氮比废水脱氮与资源化提供了有效的解决途径。

技术领域

本发明属于水处理领域，尤其涉及一种硝酸盐废水的处理方法。

背景技术

氨是一种重要的工业原料和肥料。目前工业合成氨主要是采用哈伯工艺：将氢气和氮气在高温高压下直接合成氨。然而，该技术不仅能耗高，还会产生大量的二氧化碳等温室气体。

利用废水中的硝酸盐为原料通过还原转化产氨被认为是一种极具发展潜力的替代途径，不仅能显著降低氨氮生产的能耗，而且能有效减少废水氮排放。电化学技术能实现硝酸盐高效还原产氨，但往往需要使用昂贵的催化剂，并且在实际应用过程中容易出现钝化导致活性下降。与化学合成法相比，生物法具有成本低、环境友好、可自我再生等显著优势。尤其是，异化硝酸盐还原菌可以利用废水中有机污染物为底物在温和的环境条件下将硝酸盐还原为氨。但是，大部分含硝酸盐废水(包括好氧生物处理段出水)的碳氮比往往较低，因此无法提供足够的驱动力导致硝酸盐还原速率慢。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种硝酸盐废水的处理方法，该方法可以避免硝酸盐还原菌对有机碳源的依赖，实现废水中硝酸盐的高效、定向转化产氨，为氨氮的经济、高效合成和废水处理与资源化提供了新途径，尤其是为低碳氮比废水脱氮与资源化提供了有效的解决途径。

本发明提供了一种硝酸盐废水的处理方法，包括以下过程：

在厌氧条件下，利用零价铁和具有电活性的硝酸盐还原菌将废水中的硝酸盐转化为氨。

优选的，所述具有电活性的硝酸盐还原菌为异化硝酸盐还原菌。

优选的，所述异化硝酸盐还原菌为希瓦氏菌和/或嗜水气单胞菌。

优选的，所述零价铁为微米级零价铁。

优选的，所述零价铁与废水的用量比为(0.1～0.5)g：50mL。

优选的，所述硝酸盐还原菌在废水中的初始OD₆₀₀浓度为0.1～0.3。

优选的，所述转化的温度为25～35℃。

优选的，具体的处理步骤包括：

将废水、零价铁和具有电活性的硝酸盐还原菌进行混合，然后在厌氧条件下进行培养。

优选的，参与所述混合的硝酸盐还原菌为处于稳定期的菌体。

优选的，所述废水中还含有缓冲剂、NaOH、KCl、NaH₂PO₄和NaCl。