[發明專利]一種固定化微生物處理氨氮廢水的方法

無效

• 申請號: 201210455816.4
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN103803711A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 董亞梅;王婷;張豪杰;王發根;劉爽;何丹農
• 申請（專利權）人: 上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/30
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 唐莉莎

技術領域

本發明涉及一種氨氮廢水的處理方法，特別是涉及一種固定化微生物處理氨氮廢水的方法，屬于環境污染綜合治理技術領域。

背景技術

近年來，隨著經濟產業的迅速發展和人們居住城鎮化趨勢的提高，工業廢水和生活污水排放總量逐年增加，同時各種化學合成品以包括化肥、農藥和合成洗滌劑等的大量使用，導致污水中所含有的氮營養物質上升為主要污染物。水體中氨氮的突出危害是造成水體的富營養化，水質惡化，影響水體的觀賞和旅游價值。另外，氨氮和藻類物質消耗水中溶解氧，魚蝦類水生動植物會因缺氧大量死亡。此外，亞硝酸鹽在人體內長時間聚集可致癌，若與胺類作用生成亞硝胺，對人體有強致癌作用，并能導致畸胎。在水處理系統中，水體中氨氮含量的增加提高水處理公司的運行成本。因此，高效的脫氮技術的開發已經成為水污染控制領域一個重要的研究方向。

目前在實際廢水脫氮處理技術中應用較為廣泛的一種方法是活性污泥法，以及在活性污泥法基礎上改進的SBR，A/O，A²/O等工藝，這些改造工藝在廢水脫氮方面起到一定作用，但仍存在諸如基建投資和運行費用高，動力消耗大，硝化菌群增殖緩慢且反應易受外界環境因素影響等許多問題。20世紀60年代開始興起的固定化技術可以彌補現階段傳統生物脫氮技術中的不足，成為近年來國內外研究生物脫氮技術的熱點之一。固定化微生物技術是用化學或物理手段將游離微生物定位于限定的空間區域內，并使其保持活性，反復利用的方法。固定化微生物技術具有微生物密度高，流失少，產物易分離，耐毒害和抗沖擊負荷能力強，處理設備小型化，易操作，穩定性強，剩余污泥量少等優點，因此，具有廣闊的發展前景和應用價值。根據這一機理，本發明的創新點在于把固定化微生物技術分別應用于好氧和厭氧氨氧化菌，固定化微生物可以將氨氮迅速轉化為亞硝酸氮，并繼續與氨氮反應轉化為氮氣，達到迅速、高效、徹底去除氨氮的目的。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺點，本發明提供一種一種固定化微生物處理氨氮廢水的方法。

一種固定化微生物處理氨氮廢水的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）預處理：對含有氨氮的廢水進行預處理，去除大部分固體懸浮物和部分有機物；

（2）固定化微生物硝化過程：將好氧氨氧化菌濃縮液與海藻酸鈉混合后滴入氯化鈣溶液中，形成固定化微生物凝膠球，并填充在生物反應器內，底部曝氣，硝化菌顆粒將氨氮硝化轉化為亞硝酸態氮；

（3）固定化微生物反硝化過程：將厭氧氨氧化菌濃縮液與海藻酸鈉混合后滴入氯化鈣溶液中，形成固定化微生物凝膠球，并填充在生物反應器內，固定化厭氧氨氧化菌顆粒將原水中氨氮和亞硝酸態氮轉化為氨氣將亞硝酸態氮；

（4）檢測排放或回流：對出水進行檢測，如達到國家或地方制定的排放或回用標準，則排放或回用，如未能達到標準，則回流再次進行處理直到達標。

所述的預處理為采用活性炭，或石英砂，或細格柵，或超濾膜技術處理。

步驟（2）所述的好氧氨氧化菌為活性污泥經過在好氧條件下培養的硝化細菌濃縮液，濃度為10～30g/L。

步驟（3）所述的厭氧氨氧化菌為厭氧污泥經過在厭氧氧條件下培養的厭氧氨氧化菌液，濃度為10～30g/L；

所述的固定化微生物凝膠球的制備方法如下：按照0.08～2:1～3:1的比例將海藻酸鈉、好氧，或厭氧氨氧化菌濃縮液、水混合后滴加到3%氯化鈣溶液中，固化5～10分鐘后，把聚合成型的凝膠氯化鈣溶液中取出，去離子水清洗，即得到用于降解氨氮的固定化微生物凝膠球。

步驟（2）所述的生物反應器內固定化微生物凝膠球填充率為10～30%，溶解氧濃度維持在3～6mg/L。

步驟（3）所述的生物反應器內固定化微生物凝膠球填充率為10～30%，水力停留時間維持在12~48小時。

該方法將好氧氨氧化菌和厭氧氨氧化菌分別進行固定化處理，并將硝化和反硝化工藝結合在一起，微生物經固定化后提高了反應器中的菌群密度，廢水中的氨氮在好氧反應器轉化為亞硝態氮后進入厭氧反應器與和原水中的高濃度氨氮混合，經過固定化厭氧氨氧化菌作用，將氨氮和亞硝酸態氮轉化為氨氣，可以達到連續穩定去除氨氮的效果，為廢水中氨氮的徹底去除提供了一種新的工藝，操作方便，并且降低了處理成本，提高了處理效率。本發明操作簡單、處理效率高、可以連續達標排放或者循環使用氨氮廢水的處理工藝。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：