[发明专利]一种同时去除污水中溴代污染物及硝酸盐的方法及系统

权利要求书

1.一种同时去除污水中溴代污染物及硝酸盐的方法，其特征在于，所述方法在一种同时去除污水中溴代污染物及硝酸盐的系统上进行，所述系统包括反应器本体(1)、若干膜组件(2)、氢气供气单元(3)，所述膜组件(2)设于反应器本体(1)内部，所述氢气供气单元(3)与膜组件(2)相通，其中，所述膜组件(2)为无孔中空纤维膜；

所述系统还包括污染物检测单元(6)，用于检测污染物浓度；

所述系统还包括反冲洗曝气头(8)，位于反应器本体(1)底部，与位于反应器本体(1)外部的曝气系统(7)相通；

所述方法包括以下步骤：

S1：将含有硝酸盐的污水和污泥通入反应器本体(1)，在在氢气供气压力条件下进行微生物挂膜；

S2：在挂膜完成后，将钯酸盐溶液通反应器本体(1)中，在氢气供气压力和微生物还原条件下将钯负载在膜组件(2)表面；

S3：将含有溴代污染物和硝酸盐的污水通入反应器本体(1)中，在钯加氢催化和微生物还原条件下将溴代有机污染物矿化为二氧化碳和水，同时将硝酸盐转化氮气；

S4：通过控制单元(10)和污染物检测单元(6)实时检测反应器本体中溴代污染物和硝酸盐浓度，利用氢气控制阀动态调节氢气压力，同时控制生物膜生长速率；

S5：通过曝气系统(7)将压缩气体通入反冲洗曝气头，定期对膜表面进行曝气冲刷控制生物膜厚度；

其中，步骤S4中，当出水溴代污染物和硝酸盐浓度分别低于1mmol/L以及0.1mol/L时，不进行调控；当出水溴代污染物处于1～10mmol/L或硝酸盐浓度处于0.1～0.5mol/L时，氢气供气压力增加0.5～2psi；当出水溴代污染物浓度大于10mmol/L或硝酸盐浓度浓度大于0.5mol/L时，氢气供气压力增加2.5～4psi；

步骤S5中，当生物膜膜厚超过3cm时，进行冲刷。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统还包括控制单元(10)，用于控制反冲洗曝气头(8)，以及通过污染物检测单元(6)的数据控制氢气供气单元(3)，动态调节氢气压力。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中空纤维膜内通有钯酸盐溶液，其在氢气供气压力和微生物条件下将钯还原负载在膜组件表面。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

S1：将含有硝酸盐污水和6～10g/L污泥通入反应器本体中，在氢气供气压力条件下进行挂膜；氢气压力为2～6psi，挂膜时间为8～16d，pH控制为6～8；

S2：在挂膜完成后，将浓度为0.5～1.5mM的钯酸盐溶液通反应器本体中，在氢气供气压力和微生物还原条件下将钯负载在膜组件表面；氢气压力为2～6psi，负载时间为12～36h，pH控制为6～8；

S3：将含有溴代污染物和硝酸盐的污水通入反应器本体中，在钯加氢催化和微生物还原条件下将溴代有机污染物完全矿化为二氧化碳和水，同时将硝酸盐转化氮气；氢气供给方式为间歇模式，氢气供给/停止时间为0～4h，其中，氢气供给/停止时间不取0，水力停留时间为4～12h，进水pH为6～8；

S4：通过控制单元和污染物检测单元实时检测反应器本体中溴代污染物和硝酸盐浓度，利用氢气控制阀动态调节氢气压力，同时控制生物膜生长速率；

S5：通过曝气系统将压缩气体通入反冲洗反冲洗曝气头，定期对膜表面进行曝气冲刷控制生物膜厚度，保证微生物活性和氢气传质效能；曝气冲刷强度为40～60L/(s·m²)，冲刷时间为10～20min。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述膜组件为聚乙烯无孔中空纤维膜；聚丙烯无孔中空纤维膜；或其他无孔中空纤维膜。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述钯酸盐为氯化钯、硫酸钯或四氯钯酸钠的一种或几种。

7.权利要求1～6任一项所述的方法在污水处理中的应用。