[發明專利]低溫脫氮除磷的方法

無效

• 申請號: 200710072386.7
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN101113059A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 徐桂芹;張雷;石玉明;韓曉云;閆波;姜安璽
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 韓末洙

技術領域

本發明涉及一種污水的處理方法。

背景技術

溫度是微生物生長的重要生態因子，在一定溫度范圍內，微生物的活性與溫度成正比關系。大部分微生物隨著溫度的降低活性減弱，當溫度低于15℃，微生物的活性將急劇降低，在10℃范圍內，部分微生物開始出現休眠狀態；當溫度在4℃左右的時候，絕大部分微生物進入了休眠狀態。從而影響了廢水的生物處理，而溫度的降低對于脫氮除磷菌的影響更加明顯。傳統理論認為生物硝化反硝化反應可以在4～45℃的溫度范圍內進行。亞硝化菌的最佳生長溫度為35℃，硝化菌的最佳生長溫度為35～42℃，反硝化細菌的最佳生長溫度在25～35℃。雖然脫氮菌具有較寬的生長范圍，但在低溫條件下，氨氧化菌、硝化細菌和反硝化細菌的生化反應均受到嚴重的抑制。對于同時去除有機物和進行硝化反應的系統，低溫條件下由于硝化細菌生長緩慢，導致的硝化細菌流失更加嚴重，系統的硝化效果明顯變差，有數據表明溫度低于15℃，硝化能力明顯下降；而溫度低于4℃時，系統幾乎沒有硝化能力。

城市污水處理廠現有的脫氮除磷系統主要采用傳統A²/O工藝。該工藝存在的主要弊端在于不同菌群對污泥齡的要求上。硝化細菌為自養菌，這就要求較長泥齡；而生物除磷則希望泥齡較短，因為污泥齡短時污泥量多，而磷是靠排放剩余污泥去除的。顯然，泥齡長對脫氮有利，而泥齡短對除磷有利。這種弊端在低溫下更加難以調和，硝化污泥在低溫下的泥齡一般為15～20天，而聚磷菌一般只有4～5天。這種巨大的泥齡差距導致該系統在低溫下很難實現同時脫氮除磷。

現在普遍采用的活性污泥工藝脫氮除磷都是混合系統，即硝化細菌、反硝化細菌以及聚磷菌在同一系統中混合生長。由于不同的菌群具有不同的生理特征，導致混合系統在運轉過程中出現了一系列的問題。

(1)由于硝化細菌世代時間長，系統內部不可避免地存在硝化細菌以及聚磷菌之間泥齡不協調的問題。低溫下硝化細菌的泥齡一般在15天左右，而聚磷菌的泥齡一般需控制在6天。巨大的泥齡差距導致系統難以實現高效的同步脫氮除磷，因此，我國北方地區低溫下污水氮磷排放難以達標。

(2)研究表明污泥回流而帶到厭氧區的硝酸鹽氮與聚磷菌爭奪有機酸碳源，從而影響聚磷菌釋磷效果，進而影響系統的除磷能力。

(3)厭氧、缺氧和好氧段污泥量的分配比例，有研究表明，如果厭氧、缺氧的活性污泥量占到污泥總量的40％以上，除磷效果就非常好，但這時很難實現完全硝化，反之，硝化會很徹底，但除磷效果就不好

(4)硝化細菌抗有機負荷和抗沖擊能力低，為了保持系統良好的硝化效果，必須低負荷下運行，不僅對除磷不利，勢必也會增加基建和運轉的投資。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有脫氮除磷系統低溫下很難實現同步脫氮除磷的問題，而提供一種低溫脫氮除磷的方法。本發明開發了復合式倒置A²/O工藝，并利用固定化技術將硝化細菌和反硝化細菌固定在載體上，從而實現了不同菌群的各自生長，有效解決這些矛盾。因為中溫下聚磷菌和硝化細菌也存在泥齡的差距，利用這種泥齡差距實現聚磷菌的優勢生長，通過控制泥齡實現該工藝在中溫下也可以運轉。