地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除装置及其去除方法

技术特征：
1.一种地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除装置，其特征在于，包括水箱、生物膜室、循环管道、单向阀、生物膜载体、循环泵、碳源箱以及空气阀，所述水箱具有进水口、出水口以及取样口，所述生物膜室的进液端通过所述单向阀与所述水箱连通，所述生物膜室的出液端通过所述循环管道与所述水箱连通，所述生物膜载体设置于所述生物膜室内，所述生物膜载体用于附着有由活性污泥形成的生物净化膜，所述循环泵安装于所述水箱内且连接于所述单向阀以用于实现所述水箱内的液体进入所述生物膜室内，所述碳源箱连接于水箱以用于向所述水箱内补充碳源，所述空气阀安装于所述水箱以用于打开或者关闭所述水箱的空气孔。2.根据权利要求1所述的地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除装置，其特征在于，所述生物膜载体为凹陷塑料片、多孔状碎陶瓷片以及空心多孔塑料填料中的一种或几种；当所述生物膜载体为凹陷塑料片时，多个所述凹陷塑料片在所述生物膜室内间隔分布；当所述生物膜载体为多孔状碎陶瓷片和/或空心多孔塑料填料时，所述生物膜室内靠近进液端与出液端分布设置有隔离网，所述生物膜室的进液端与所述生物膜室的出液端的所述隔离网之间填充有所述多孔状碎陶瓷片和/或所述空心多孔塑料填料。3.根据权利要求1所述的地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除装置，其特征在于，所述地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除装置还包括进水管与进水泵，所述进水管的一端连通于所述进水口且另一端延伸至地下水，所述进水泵安装于所述进水管。4.根据权利要求1-3任意一项所述的地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除装置，其特征在于，所述空气阀的数量为多个，所述空气阀设置于所述水箱的顶部；和/或，所述取样口设置于所述水箱的顶部；和/或，所述出水口设置于所述水箱的底部。5.根据权利要求1-3任意一项所述的地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除装置，其特征在于，所述地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除装置还包括加热装置，所述加热装置连接于所述水箱以用于对所述水箱加热。6.一种地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除系统，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除装置，还包括生物净化膜，所述生物净化膜形成于所述生物膜载体上。7.根据权利要求6所述的地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除系统，其特征在于，所述生物净化膜形成方法包括如下步骤：挂膜驯化：取活性污泥作为生物膜接种源，将所述活性污泥由水箱的取样口加入所述水箱中，所述活性污泥占所述水箱的有效液体体积8％～10％，向所述水箱内加入碳源直至cod/n≥8，控制驯化阶段废水中硝基苯、苯胺以及硝酸盐氮的浓度分别为10～15mg/l、8～12mg/l以及12～18mg/l，控制循环泵驱动所述水箱中含有活性污泥的废水进入到所述生物膜室内经过生物膜载体后循环回到所述水箱，当所述水箱中的水位稳定后，补充硝基苯、苯胺、硝酸盐废水至所述水箱内，控制所述循环泵运行，控制所述水箱上的空气阀开闭以维持所述水箱内的溶解氧含量do值为0.4～0.5mg/l，当所述水箱中的污染物被降解完后，排空所述水箱中的废水，重新加入新的废水，重复上述步骤，运行至少15天，使得所述生物膜载体上形成所述生物净化膜。
8.根据权利要求7所述的地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除系统，其特征在于，所述碳源为乙酸钠、葡萄糖以及乳酸钠中的一种或几种；和/或，补充硝基苯、苯胺、硝酸盐废水至所述水箱内直至距离水箱顶壁5～10cm；和/或，控制所述循环泵运行4～10h。9.一种地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除方法，其特征在于，使用权利要求6-8任意一项所述的地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除系统，包括如下步骤：将地下水抽提至所述水箱中，取样分析硝基苯浓度与硝酸盐浓度，依据硝酸盐的浓度确定投加碳源的含量直至cod/n≥6，当硝基苯浓度不超过15mg/l时停止投加碳源，若硝基苯浓度大于20mg/l时投加碳源直至cod/n≥8。10.根据权利要求9所述的地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除方法，其特征在于，还包括如下步骤；调节温度与溶解氧含量：当所述水箱中的地下水温度低于20℃时，控制加热装置对所述水箱加热至不低于30℃。

技术总结
本发明公开了一种地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除装置及其去除方法。地下水中硝基苯、苯胺及硝酸盐去除装置包括水箱、生物膜室、循环管道、单向阀、生物膜载体、循环泵、碳源箱以及空气阀，水箱具有进水口、出水口以及取样口，生物膜室的进液端通过单向阀与水箱连通，生物膜室的出液端通过循环管道与水箱连通，生物膜载体设置于生物膜室内，循环泵安装于水箱内且连接于单向阀以用于实现水箱内的液体进入生物膜室内，碳源箱连接于水箱以用于向水箱内补充碳源，空气阀安装于水箱以用于打开或者关闭水箱的空气孔。本发明能够同时去除地下水中硝酸盐、硝基苯、苯胺，并且能耗低、基建成本小、运行成本低，适合大规模推广。适合大规模推广。适合大规模推广。


技术研发人员：张芳 曹利锋 葛润蕾 李广贺 侯德义
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2022.08.04
技术公布日：2022/11/8