[發明專利]一種厭氧－低氧條件下生物處理同時除磷脫氮的方法

有效

• 申請號: 200710036639.5
• 申請日: 2007-01-19
• 公開（公告）號: CN101161595A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 陳銀廣;李洪靜;顧國維
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于水、廢水或污水的生物處理技術領域，具體涉及一種提高厭氧-低氧條件下生物處理同時除磷脫氮效果的方法。

背景技術

污水中氮和磷的去除是防止水體富營養化的一項重要措施。污水中氮磷的去除，可分別通過同步硝化反硝化和厭氧-好氧增強生物除磷的工藝達到。而在大多數的研究中，好氧階段的溶解氧都大于2mg/L。若能將厭氧-好氧生物除磷脫氮工藝好氧段的溶解氧控制在1mg/L以下，則可顯著降低污水生物處理過程中曝氣的動力消耗，達到低能耗污水生物處理的目的。

目前，文獻中只有Zeng和De?Kreuk等人對厭氧-低氧條件下的生物除磷脫氮工藝(SNDPR)進行了研究(參見文獻Water?Science?and?Technology，2004，50(10)：163-170；Biotechnology?and?Bioengineering，2005，90：761-769)。該工藝與傳統的以去除有機物為主的污水生物處理系統的水力停留時間相當；采用低氧曝氣，大大節省了能耗；而且具有厭氧池、好氧池、沉淀池-體化的特點，不需污泥回流，節省占地面積。但是文獻中報道的SNDPR工藝污水有機碳源比較單一，全部使用乙酸鈉(盡管實際污水中還含有相當多的其它有機酸)，且除磷脫氮的效果與其它工藝相比還有一些差距。而且使用乙酸鈉作為碳源的SNDPR系統中占優勢的是聚糖菌而不是聚磷菌，在此系統中反硝化產生的氣體不是氮氣，而是溫室氣體一氧化二氮(參見文獻FEMS?Microbiology?Ecology，2005，52：329-338)。

Chen等人在對厭氧-好氧(溶解氧為6mg/L以上)增強生物除磷系統進行研究時發現(由于加入硝化抑制劑且沒有加入硝酸鹽，因而無硝化和反硝化現象發生)，乙酸廢水中丙酸的加入對增強生物除磷的效果產生顯著影響(參見文獻Water?Research，2004，38：27-36)。因此，為了提高厭氧-低氧(溶解氧控制在1mg/L以下)條件下生物同時除磷脫氮的效果，本發明提出了向污水中加入丙酸的方法。到目前為止，此方法在文獻中尚未見報道。

發明內容

針對現有技術中厭氧-低氧條件下生物除磷脫氮效果不是很好，且會產生溫室氣體的缺點，本發明的目的在于提出一種提高厭氧-低氧條件下生物同時除磷脫氮效果的方法。

本發明提出的提高厭氧-低氧條件下生物同時除磷脫氮效果的方法工藝流程如下：

(1)向待處理的城市污水中加入丙酸，污水進入SBR反應池，先進行厭氧攪拌，在厭氧條件下污水有機物在聚磷菌作用下合成聚羥基烷酸(PHAs)，并充分釋磷，由于投加了丙酸，合成了更多的聚羥基戊酸(PHV)；

(2)然后進行低氧曝氣，低氧條件下的溶解氧通過在線溶解氧測定儀控制在低氧狀態(溶解氧1mg/L以下)，在低氧條件下進行同步硝化反硝化，同時吸收磷。由于在厭氧末外碳源被全部消耗，低氧條件下沒有易利用的外碳源存在，微生物將利用內碳源(PHAs)作為其生長及反硝化和磷吸收的能源和碳源。因PHAs中的PHV是一種更加慢速氧化的內碳源，從而減慢碳源被氧氣直接氧化的速率，延長了反硝化細菌利用碳源的時間，有利于低氧條件下反硝化的進行，強化了系統的反硝化除磷功能，緩解系統除磷和脫氮對碳源的競爭；

(3)最后，通過靜置沉淀，進行泥水分離，處理后的污水達標排放。

本發明提出的提高厭氧-低氧條件下生物同時除磷脫氮效果的方法，推薦工藝參數為：每升污水丙酸的投加量為34.2～140mg，厭氧攪拌1～2h，低氧曝氣2～3h，低氧條件下溶解氧濃度小于1mg/L，混合液污泥濃度MLSS為3500mg/L左右，污泥泥齡15-20d。

本發明的有益效果是：

(1)丙酸的加入可提高微生物厭氧合成PHV的能力，有利于同時維持低氧條件下較高的氮、磷去除效果，從而可以降低出水中氮、磷等營養元素的濃度，防止水體富營養化的發生。

(2)本方法在合理的運行參數下，城市污水中有機物、氨氮、總磷去除率可達到90％以上，出水達到污水處理廠一級排放標準。

(3)本方法運行效果穩定，抗沖擊負荷強。

附圖說明

圖1是提高厭氧-低氧條件下生物同時除磷脫氮效果方法的工藝流程圖。

具體實施方式