[發(fā)明專利]一種厭氧氨氧化耦合異養(yǎng)反硝化脫氮方法

有效

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• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103420481A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李軍;劉常敬;劉偉巖;鄭照明;李澤兵;王昌穩(wěn);任金柱;陳光輝
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F3/34;C02F101/16
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種厭氧氨氧化耦合異養(yǎng)反硝化脫氮方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的污水處理廠多采用傳統(tǒng)的生物硝化反硝化脫氮工藝，在硝化階段需要曝氣將氨氮轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮，在反硝化階段需外加碳源將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣，曝氣、投加碳源無疑增加了廢水處理成本，且傳統(tǒng)脫氮工藝處理效率不高。因此，迫切需求一種高效節(jié)能的廢水脫氮工藝。在1995年，荷蘭deft大學(xué)報導(dǎo)了厭氧氨氧化菌的存在，之后一種新型的脫氮工藝-厭氧氨氧化工藝應(yīng)運而生，相比傳統(tǒng)的生物脫氮工藝，厭氧氨氧化工藝因其有高效、節(jié)能的優(yōu)點而被廣泛關(guān)注，在廢水脫氮領(lǐng)域中顯示出廣闊的應(yīng)用前景。但是，厭氧氨氧化過程會產(chǎn)生一定量的硝態(tài)氮，且實際的含氮廢水普遍含有有機(jī)污染物，眾所周知，硝態(tài)氮是反硝化的電子受體，有機(jī)物是反硝化的電子供體，因此，厭氧氨氧化耦合異養(yǎng)反硝化脫氮研究在近些年成為一個研究熱點。但是，亞硝態(tài)氮也是反硝化的電子受體，亞硝態(tài)氮的存在可能會引起反硝化菌與厭氧氨氧化菌的競爭。有機(jī)環(huán)境下厭氧氨氧化耦合異養(yǎng)反硝化的穩(wěn)定性如何，反硝化菌與厭氧氨氧化菌之間協(xié)同、競爭關(guān)系如何等一系列問題都值得研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，針對含氮有機(jī)廢水，提供一種厭氧氨氧化耦合異養(yǎng)反硝化脫氮的廢水處理方法。

一種厭氧氨氧化耦合異養(yǎng)反硝化脫氮方法，其特征在于，具體步驟為：

（1）采用厭氧氨氧化顆粒污泥作為接種污泥，將其接種到反應(yīng)器內(nèi)，污泥濃度為1000-2000mgMLVSS/L；

（2）往反應(yīng)器中添加聚氯乙烯球形填料，直徑10cm，填充率控制在30%-50%，將填料穩(wěn)定在反應(yīng)器的上部；

（3）投加氯化銨、亞硝酸鈉、碳酸氫鈉和有機(jī)物，有機(jī)物采用苯酚，苯酚的濃度換算成COD的濃度，實現(xiàn)厭氧氨氧化菌和異養(yǎng)反硝化菌的富集培養(yǎng)，其中，厭氧氨氧化菌和異養(yǎng)反硝化菌的富集培養(yǎng)分為以下兩個階段；

第一階段：氨氮、亞硝態(tài)氮和COD的濃度分別為50-70、80-100和20-30mg/L，通過投加碳酸氫鈉控制反應(yīng)器進(jìn)水pH值為7-8，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水蠕動泵控制進(jìn)水流量使水力停留時間HRT為1.5-3h，通過溫控加熱裝置使反應(yīng)器溫度控制在20-30℃，經(jīng)過30-60天的培養(yǎng)，當(dāng)氨氮和亞硝態(tài)氮的去除率逐漸上升至40-50%，出水硝態(tài)氮濃度逐漸升高時，認(rèn)為20-30mg/L的苯酚不能滿足反硝化需要，進(jìn)入下一階段；

第二階段：投加氯化銨、亞硝酸鈉、碳酸氫鈉和有機(jī)物，有機(jī)物采用苯酚，實現(xiàn)厭氧氨氧化菌和異養(yǎng)反硝化菌的富集培養(yǎng)；氨氮、亞硝態(tài)氮和COD的濃度分別為50-70、80-100和40-50mg/L，通過投加碳酸氫鈉控制反應(yīng)器進(jìn)水pH值為7-8，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水蠕動泵控制進(jìn)水流量使水力停留時間HRT為1.5-3h，通過溫控加熱裝置使反應(yīng)器溫度控制在20-30℃，經(jīng)過30-60天的培養(yǎng)，氨氮和亞硝態(tài)氮的去除率達(dá)到85%以上，出水硝態(tài)氮濃度7-10mg/L；

（4）通過步驟（3）的培養(yǎng)后，通過數(shù)碼照片觀察，污泥由接種時的紅色顆粒污泥變?yōu)榧t色污泥外包裹一層白色菌的顆粒污泥，還有單獨存在的紅色顆粒污泥和白色顆粒污泥；通過掃描電鏡觀察有的球狀的厭氧氨氧化菌，短桿狀的苯酚反硝化菌，認(rèn)為厭氧氨氧化菌和異養(yǎng)反硝化菌的混合菌群富集培養(yǎng)成功。

與現(xiàn)有的脫氮技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）通過接種厭氧氨氧化菌進(jìn)行培養(yǎng)的方法，使厭氧氨氧化菌快速富集，大大縮短反應(yīng)器啟動的時間。

（2）脫氮除碳同時完成，對實際含氮有機(jī)廢水，尤其是低碳氮比的廢水具有應(yīng)用價值。

（3）厭氧氨氧化與異養(yǎng)反硝化在同一反應(yīng)器中完成，工藝簡單，無需曝氣和外加碳源，污泥產(chǎn)量低，大大降低了建設(shè)費用和運行費用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所采用的厭氧氨氧化耦合異養(yǎng)反硝化試驗裝置示意圖。

1.進(jìn)水箱2.進(jìn)水泵3.反應(yīng)器主體4.取樣口5.球形填料6.三相分離器7.出氣口8.出水口9.熱水循環(huán)套管10.恒溫水浴箱

圖2為本發(fā)明接種的厭氧氨氧化顆粒污泥（A）和有機(jī)環(huán)境下富集培養(yǎng)的混合菌群顆粒污泥（B）的數(shù)碼圖。

圖3為本發(fā)明富集培養(yǎng)的厭氧氨氧化菌（A）和異養(yǎng)反硝化菌（B）的SEM圖。

具體實施方式

實施例：