[發(fā)明專(zhuān)利]用于在逐次生物反應(yīng)器中處理含氮廢液的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880111042.5
• 申請(qǐng)日: 2008-10-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101821207A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·岡扎勒茲奧斯匹納
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 得利滿(mǎn)公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F3/30
• 分類(lèi)號(hào): C02F3/30;C02F3/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 柳冀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過(guò)逐次生物反應(yīng)器(réacteur?biologique?séquentiel) 處理含有銨形式的氮的廢液的方法，所述方法包括：

-曝氣的第一步驟，在其過(guò)程中發(fā)生銨向亞硝酸根的完全或部分氧化；

-隨后的非曝氣的第二步驟，在其過(guò)程中將所產(chǎn)生的亞硝酸根和銨轉(zhuǎn) 化成氮?dú)猓?

根據(jù)該方法，施加有利于亞硝化細(xì)菌的發(fā)育和活性的細(xì)菌選擇壓力， 以便在相同的反應(yīng)器中并以交替的方式進(jìn)行所述兩個(gè)處理步驟，并通過(guò)向 生物反應(yīng)器中相繼加入待處理廢液的已知體積份額而實(shí)現(xiàn)的氨負(fù)荷峰或突 增來(lái)進(jìn)行，

把將在一個(gè)完整周期中處理的廢液體積通過(guò)相繼的體積份額引入反應(yīng) 器中，該完整處理周期被分成相繼的子周期，每個(gè)子周期包含通過(guò)一體積 份額進(jìn)行給料的階段，然后是曝氣階段以引起亞硝化，然后是厭氧階段， 在該階段過(guò)程中停止曝氣。

背景技術(shù)

上述類(lèi)型的方法根據(jù)專(zhuān)利申請(qǐng)F(tuán)R?2889180A1是已知的。該文獻(xiàn)記 載的方法使得可以在曝氣的氧化性第一階段過(guò)程中將銨基本專(zhuān)一性地轉(zhuǎn)化 成亞硝酸根，然后在厭氧的反硝化第二階段過(guò)程中轉(zhuǎn)化成氮?dú)狻Ｈ欢? 第二階段對(duì)應(yīng)于亞硝酸根向氮?dú)獾漠愷B(yǎng)性還原并且需要提供可容易地生物 降解的含碳底物，該底物通常以甲醇或乙醇的形式加入，導(dǎo)致希望降低的 運(yùn)行成本。

更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及來(lái)源于城市、工業(yè)或農(nóng)產(chǎn)品加工的水的處理， 或來(lái)源于消化污泥的脫水、污泥的濕法氧化處理、污泥干燥冷凝物、垃圾 浸濾液、液肥或任何應(yīng)當(dāng)處理含銨的水的裝置的含水廢物的處理，無(wú)論其 濃度及其溫度如何。

對(duì)于來(lái)源于人類(lèi)活動(dòng)、農(nóng)業(yè)或工業(yè)活動(dòng)的廢水缺乏質(zhì)量控制，可能在 短期或長(zhǎng)期對(duì)健康和環(huán)境具有嚴(yán)重?fù)p害。為了保持自然環(huán)境，實(shí)施了更嚴(yán) 格的法規(guī)以主要限制含氮和含磷的廢物。

在凈化站，廢水的含碳和含氮污染物主要通過(guò)生物途徑去除。根據(jù)下 文總結(jié)的多種方法，該常規(guī)途徑基于微生物通過(guò)同化作用和通過(guò)生物降解 去除污染物的能力。

1/常規(guī)硝化

在氮的情況下，主要區(qū)別通過(guò)硝化和反硝化的處理。在硝化過(guò)程中， 將銨在曝氣條件下通過(guò)自養(yǎng)細(xì)菌通過(guò)兩步氧化：首先通過(guò)所謂銨氧化細(xì)菌 AOB(Ammonium-Oxidizing?Bacteria)氧化成亞硝酸根，然后通過(guò)所謂亞 硝酸根氧化細(xì)菌NOB(Nitrite-Oxidizing?Bacteria)氧化成硝酸根。在反 硝化過(guò)程中，將產(chǎn)生的硝酸根在厭氧條件下通過(guò)異養(yǎng)細(xì)菌共生體 (consortium)最終還原成氮?dú)猓@需要可容易地生物降解的碳。

與通過(guò)硝化和反硝化進(jìn)行的常規(guī)氮處理有關(guān)的主要限制尤其由以下方 面引起：

·對(duì)氧的高需求，以將銨氧化成硝酸根(4.57mgO₂/mgN)

·對(duì)大的反應(yīng)體積的需求，以保持高的污泥齡期并使得低生長(zhǎng)率的硝 化微生物可以發(fā)育，

·可用于反硝化的可生物降解碳的不存在或有限性，這使得需要使用 大量的外源含碳反應(yīng)物(2.86mgC/mgN)。

當(dāng)待處理的廢液具有低COD/N(COD＝化學(xué)需氧量；N＝氮)類(lèi)型比特 征時(shí)，該常規(guī)處理的高成本是特別不利的。

2/部分硝化或亞硝化＝硝酸根的分流

為將通過(guò)常規(guī)生物途徑的處理的影響最小化，已提及的FR?2889180A1 和EP?0826639A1中提出并記載了從亞硝酸根開(kāi)始的部分硝化和異養(yǎng)性 反硝化。該處理也稱(chēng)為硝酸根的分流(Shunt?des?nitrates)，它使得可 以在曝氣的氧化性第一階段過(guò)程中將銨轉(zhuǎn)化成亞硝酸根，然后在厭氧的反 硝化第二階段過(guò)程中直接形成氮?dú)狻Ｍㄟ^(guò)保持操作條件如低溶解氧濃度、 pH值、高溫和高銨濃度獲得亞硝酸根的積累。這是最初對(duì)消化中心型(type centrats?de?digestion)濃縮廢液提出這種處理的原因。

相對(duì)于上述常規(guī)生物處理，通過(guò)這種處理可以節(jié)省約25％的曝氣能量、 40％的可生物降解碳的需求以及25％的污泥生產(chǎn)。

EP?0826639A1中所述的機(jī)理導(dǎo)致負(fù)責(zé)將亞硝酸根氧化成硝酸根的生 物質(zhì)(NOB)的特定浸出(lessivage)，所述氧化使用沒(méi)有生物質(zhì)保留的 (輸出流速等于輸入流速)的恒化器反應(yīng)器，其中污泥的齡期由水力停留 時(shí)間設(shè)定。該浸出部分地具有物理性，通過(guò)生物質(zhì)的排放發(fā)生，部分地由 于操作參數(shù)導(dǎo)致的細(xì)菌失活。