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一种利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污染物的方法

阅读：989发布：2021-03-01

IPRDB可以提供一种利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污染物的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污染物的方法。涉及到环境、微污染物、水资源再利用领域。包括黑水水样经过简单的过滤处理的步骤；将pH值调节在10.5左右的步骤；设定合适的温度目标值的步骤；对水样进行处理的步骤。优点在于：无需复杂的条件，既能实现黑水中氮磷的高效回收，又能降低黑水中微污染物的浓度，降低处理后黑水的生态环境影响。经过处理，氮磷以鸟粪石的形式产生，其回收率达到95.5％以上。同时梯度升温明显缩短了鸟粪石形成的所需的反应时间。微污染物的处理效率达到65％左右，明显好于非加热条件下的处理效果。经过处理后的黑水，能满足黑水排放和循环利用的要求。，下面是一种利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污染物的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污染物的方法，具体步骤如下：步骤1)、黑水水样的泵入，抽取适量待处理的黑水水样，经过简单的过滤处理，使水样无明显的悬浊杂质后，经导管泵入设备容器中；

步骤2)、调节pH值＝10.5，利用pH计和NaOH以及HCL来调节水样的pH值，使得其尽快达到理想目标值；

步骤3)、将温度调节按钮打开，设定梯度升温的流程，使得温度梯度升温到50℃，加热黑水水样；

步骤4)、反应2h后关闭设备按钮。

2.根据权利要求1所述的利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污染物的方法，其特征是：黑水水样是包含Mg2+:NH4+:PO43-＝1.8：1：1的黑水水样。

3.根据权利要求1所述的利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污染物的方法，其特征是：所述的微污染物为美托洛尔、倍他罗洛尔、阿伏苯宗标准品。

4.根据权利要求1所述的利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污染物的方法，其特征是：步骤1)中所述的黑水水样经过0.22μm的醋酸纤维素滤膜过滤。

5.根据权利要求1所述的利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污染物的方法，其特征是：步骤2)中是在NaOH溶液罐和HCL溶液罐中分别加入1L的1mol/L的NaOH溶液和HCL溶液，调节pH，使得反应过程总pH值一直保持在10.5。

6.根据权利要求1或3所述的利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污染物的方法，其特征是：所述的黑水中氮磷的去除率为94.8％-96％。

7.根据权利要求1或3所述的利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污染物的方法，其特征是：所述的微污染物的去除率为63.5％-70％。

说明书全文

一种利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污

染物的方法

技术领域

[0001] 涉及到环境、微污染物、水资源再利用领域。是一种高效处理水样中氮磷污染物和微污染物浓度的方法。

背景技术

[0002] 现如今，环境废水中存在大量的微污染物。同时，因为黑水中本来就存在的大量可引起环境水体富营养化的氮磷营养物质，这些都会增加黑水处理和水资源回收利用的难度。

[0003] 目前，黑水中氮磷营养物质的去除方法和技术水平主要包括：微波高级氧化技术、生物电化学处理方法、膜处理方法和反渗透等。虽然这些方法在不同程度上能降低废水中氮磷的浓度，增加废水回收利用的可能性，但其在降低微污染物浓度水平，提高废水利用的环境友好程度方面都不尽如人意。

[0004] 随着技术的进步和人们生活需求的提高，包括各种个人护理品、药物成分等在内的微污染物在黑水中的检测浓度也逐年递增。例如，一种高血压、心绞痛的常见药物美托洛尔在环境中的浓度就从19世纪的μg/L数量级变化到21世纪的mg/L。这种浓度的变化增加了废水处理的难度，必须引起重视。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提高含微污染物的黑水净化速度和提高改善改善处理效果，提供一种利用温度调节装置处理黑水中的氮磷同时降低黑水中微污染物浓度的方法。

[0006] 因为氮磷回收过程历时缓慢，主要的成核沉降稳定化过程在前30min内完成，同时回收反应的进程以及微污染物的吸附受温度的影响比较显著，因此在实际的回收过程中，必须使得温度在短期内梯度变化达到稳定、准确的理想值，这样才能保证黑水的回收利用效果，并且其再循环样品不会对生态环境造成危害。

[0007] 本发明的技术方案是：

[0008] 一种利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污染物的方法，具体步骤如下：

[0009] 步骤1)、黑水水样的泵入，抽取适量待处理的黑水水样，经过简单的过滤处理，使水样无明显的悬浊杂质后，经导管泵入设备容器中；

[0010] 步骤2)、调节pH值＝10.5，利用pH计和NaOH以及HCL来调节水样的pH值，使得其尽快达到理想目标值；

[0011] 步骤3)、将温度调节按钮打开，设定梯度升温的流程，使得温度梯度升温到50℃，加热黑水水样；

[0012] 步骤4)、反应2h后关闭设备按钮。

[0013] 进一步的，所述的黑水水样是包含Mg2+:NH4+:PO43-＝1.8：1：1的黑水水样。所述的微污染物为美托洛尔、倍他罗洛尔、阿伏苯宗标准品。

[0014] 进一步的，步骤1)中所述的黑水水样经过0.22μm的醋酸纤维素滤膜过滤。

[0015] 进一步的，步骤2)中是在NaOH溶液罐和HCL溶液罐中分别加入1L的1mol/L的NaOH溶液和HCL溶液，调节pH，使得反应过程总pH值一直保持在10.5。进一步的，所述的黑水中氮磷的去除率为94.8％-96％。所述的微污染物的去除率为63.5％-70％。

[0016] 本发明的优点是：

[0017] 无需复杂的条件，既能实现黑水中氮磷的高效回收，又能降低黑水中微污染物的浓度，降低处理后黑水的生态环境影响。经过处理，氮磷以鸟粪石的形式产生，其回收率达到95.5％以上。同时梯度升温明显缩短了鸟粪石形成的所需的反应时间。微污染物的处理效率达到65％左右，明显好于非加热条件下的处理效果。经过处理后的黑水，能满足黑水排放和循环利用的要求。

附图说明

[0018] 图1为带有温度调节方式加速实现黑水中氮磷回收并同步降低水样中微污染物浓度的装置结构示意图。

[0019] 图中，1-pH计，2-NaOH溶液罐，3-HCL溶液罐，4-泵，5-过滤后的黑水样品，6-加热板，7-pH显示板，8-设备开关，9-温控按钮，10-pH调节按钮，11-温度计，12-温控显示屏。

具体实施方式

[0020] 下面通过具体实例对本发明的具体实施方式进一步说明。

[0021] 实施例1：

[0022] 本发明通过附图1所示的装置实现，该附图示出了带有温度调节方式加速实现黑水中氮磷回收并同步降低水样中微污染物浓度的装置结构示意图。同时参见附图1，本发明实现过程如下：

[0023] 步骤1：配置2L Mg2+:NH4+:PO43-＝1.8：1：1的黑水水样，经过0.22μm的醋酸纤维素滤膜过滤，添加一定量的美托洛尔标准品，使得溶液中美托洛尔的浓度是50ppb，将该水样经泵4泵入设备容器中。

[0024] 步骤2：调节pH值＝10.5，利用pH计1和NaOH以及HCL来调节水样的pH值，使得其尽快达到理想目标值，水样的处理效果将得到保证。该步骤是将pH调节装置的两个容器NaOH溶液罐2和HCL溶液罐3中分别加入1L的1mol/L的NaOH溶液和HCL溶液，调节pH，使得反应过程总pH值一直保持在10.5左右。

[0025] 步骤3：将温控按钮9打开，设定梯度升温的流程，每5min升温10℃，经加热板6加热使得温度梯度升温到50℃，加热黑水水样。

[0026] 步骤4：反应2h后取水样测定水样中NH4+，PO43-和美托洛尔标准品的浓度，计算去除率。

[0027] 本发明的结果是：NH4+，PO43-去除率达到95.5％，美托洛尔标准品的去除率达到65％。2h后的处理效果与非加热情况下3h的处理效果几乎一致。

[0028] 实施例2：

[0029] 将实施例1中的美托洛尔换成倍他罗洛尔标准品，其他不变。

[0030] 本发明的结果是：NH4+，PO43-去除率达到96％，倍他罗洛尔标准品的去除率达到63.5％。2h后的处理效果与与非加热情况下3h的处理效果几乎一致。

[0031] 实施例3：

[0032] 将实施例1中的美托洛尔换成阿伏苯宗标准品，其他不变。

[0033] 本发明的结果是：NH4+，PO43-去除率达到94.8％，阿伏苯宗标准品的去除率达到70％。2h后的处理效果与与非加热情况下3h的处理效果几乎一致。

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一种利用温度调节装置实现黑水中氮磷回收并同步吸附微污染物的方法

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