[發(fā)明專(zhuān)利]廢水處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010144716.0
• 申請(qǐng)日: 2010-03-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101844830A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 木村裕哉;井坂和一;角野立夫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立工業(yè)設(shè)備技術(shù)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F3/30
• 分類(lèi)號(hào): C02F3/30
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 陳平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種廢水處理方法，具體地，涉及一種用于處理含銨態(tài)氮的廢水的方法及其處理設(shè)備。

背景技術(shù)

近年來(lái)，包括使用厭氧銨氧化細(xì)菌(anaerobic?ammonium-oxidizingbacteria)的脫氮處理(denitrification?treatment)的方法(厭氧銨氧化方法)作為一種用于處理含銨態(tài)氮的廢水的方法已經(jīng)引起了關(guān)注。該方法包括：在硝化槽中利用硝化細(xì)菌將廢水中的銨態(tài)氮亞硝化成亞硝酸鹽，然后同步在脫氮槽中利用厭氧銨氧化細(xì)菌將廢水中的亞硝酸鹽和銨態(tài)氮脫氮。該方法無(wú)需在脫氮反應(yīng)時(shí)供給外來(lái)的有機(jī)物質(zhì)，因而可以有效率地進(jìn)行廢水處理。

在厭氧銨氧化方法中的同步脫氮反應(yīng)根據(jù)下列反應(yīng)式(1)進(jìn)行。因此，為了可靠地分解并且除去廢水中的銨態(tài)氮，必需基于下列反應(yīng)式(1)中的化學(xué)計(jì)量比率控制脫氮槽中的銨態(tài)氮與亞硝態(tài)氮的比率。由于這種原因，需要嚴(yán)格控制硝化槽中的硝化率。

1.00NH₄+1.32NO₂+0.066HCO₃+0.13H⁺

→1.02N₂+0.26NO₃+0.066CH₂O_0.5N_0.15+2.03H₂O????(1)

因而，提出了在好氧條件下允許硝化反應(yīng)和脫氮反應(yīng)在其中硝化細(xì)菌和厭氧銨氧化細(xì)菌共存的處理槽中進(jìn)行的方法(所謂CANON方法)(Third，K.A.，Sliekers，A.O.，Kuenen，J.G.，Jetten，M.S.M.，″銨限制下的CANON體系(對(duì)亞硝酸鹽的完全自養(yǎng)氮消除)：在三組細(xì)菌之間的相互作用和競(jìng)爭(zhēng)(The?CANON?system(completely?autotrophic?nitrogen-removal?over?nitrite)under?ammonium?limitation：interaction?and?competition?between?three?groupsofbacteria)″Syst.Appl.Microbiol.24(4)，2001，例如第588-596頁(yè))。這種方法即使不嚴(yán)格控制硝化率，也可以可靠地分解并且除去廢水中的銨態(tài)氮，因?yàn)樵谕惶幚聿壑泄泊娴南趸?xì)菌和厭氧銨氧化細(xì)菌趨向于保持相互平衡。

CANON方法需要使硝化細(xì)菌和厭氧銨氧化細(xì)菌在同一處理槽中共存。由于這種原因，提出了使硝化細(xì)菌和厭氧銨氧化細(xì)菌兩者在同一生物膜中共存并且使用該生物膜處理廢水的方法。

例如，國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)的日本國(guó)家公布2001-506535和日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2004-230225描述了制備包括具有雙結(jié)構(gòu)的生物膜的載體(雙結(jié)構(gòu)載體)并且使用該載體處理廢水的方法，該生物膜具有在其中包載并且固定的厭氧銨氧化細(xì)菌且具有附著到生物膜表面上的硝化細(xì)菌。

另外，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2001-293494描述了使用其中已經(jīng)固定硝化細(xì)菌和厭氧銨氧化細(xì)菌兩者的載體(海綿)處理廢水的方法。

發(fā)明內(nèi)容

另一方面，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)對(duì)利用棲息于單獨(dú)的生物膜中的硝化細(xì)菌和厭氧銨氧化細(xì)菌處理廢水的方法作為國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)的日本國(guó)家公布2001-506535、日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2004-230225和日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2001-293494中所述的方法的可替代方法進(jìn)行了研究。這種方法包括：將硝化細(xì)菌和厭氧銨氧化細(xì)菌在彼此不同的載體(硝化載體和脫氮載體)上的固定，以及使用這些載體處理廢水。

上述方法通過(guò)調(diào)節(jié)硝化載體與脫氮載體的體積比，可以容易地控制硝化細(xì)菌相對(duì)于厭氧銨氧化細(xì)菌的細(xì)菌負(fù)載量之比。因此，該方法防止硝化反應(yīng)和脫氮反應(yīng)中的任何一種變成限速因素，并且可以快速地進(jìn)行廢水處理。

然而，盡管硝化細(xì)菌是需要溶解氧來(lái)增殖的好氧菌，但是厭氧銨氧化細(xì)菌是其增殖受到一定量或者更多的溶解氧的存在的限制的厭氧菌。因此，如何使兩種細(xì)菌馴化是一個(gè)挑戰(zhàn)。

在這點(diǎn)上，國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)的日本國(guó)家公布2001-506535和日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2004-230225沒(méi)有具體描述硝化細(xì)菌和厭氧銨氧化細(xì)菌的馴化。

另外，日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2001-293494描述了在海綿中累積硝化細(xì)菌并且將已經(jīng)在另一個(gè)槽中馴化的厭氧銨氧化細(xì)菌加入到海綿中的方法。然而，這種方法不僅在將已經(jīng)在另一個(gè)槽中馴化的厭氧銨氧化細(xì)菌加入到海綿時(shí)需要時(shí)間，而且需要提供用于馴化厭氧銨氧化細(xì)菌的槽的成本。