[發(fā)明專利]一種序批式全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的高效運(yùn)行方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310536201.9
• 申請日: 2013-11-03
• 公開（公告）號: CN103787499A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李冬;蘇慶嶺;吳青;梁瑜海;崔少明;張肖靜;楊胤;張翠丹;范丹;張玉龍;周元正;門絢;何永平;曾輝平;張杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 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)明屬于高氨氮污廢水處理與再生領(lǐng)域。具體涉及解決高氨氮條件下全程自養(yǎng)脫氮（CANON）工藝顆粒污泥的高效運(yùn)行方法。

背景技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為人類的生活提供了諸多方便，但是也使得人類社會和自然環(huán)境面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。以中國為例，2012年中國環(huán)境狀況公報中明確指出：2011年，全國地表水總體為輕度污染。湖泊（水庫）富營養(yǎng)化問題仍突出。其中長江支流、黃河、珠江水系氨氮污染仍是主要污染。這些水系中的氨氮污染絕大部分是人為排放造成的，尤其是工業(yè)排放的高氨氮廢水。目前，針對水中氨氮的去除，尤其是高氨氮廢水的處理你，主要采用物化法和生物法。物化法相對于生物法存在成本高、操作復(fù)雜且易造成二次污染等缺點(diǎn)。所以生物法處理高氨氮廢水是目前的主流工藝。

在諸多生物法處理高氨氮廢水工藝中，CANON(completely?autotrophic?nitrogen?removal?over?nitrite)工藝以其獨(dú)特的脫氮方式成為目前研究的熱點(diǎn)。CANON工藝由亞硝化反應(yīng)和厭氧氨氧化反應(yīng)組合而成，進(jìn)行亞硝化反應(yīng)的亞硝化菌（AOB）將水中的氨氮氧化成亞硝酸鹽氮和厭氧氨氧化菌（Anammox）則利用氧化的亞硝酸鹽氮為電子供體，氨氮為電子受體進(jìn)行反應(yīng)生成少量的硝酸鹽氮和N₂，從而達(dá)到去除氨氮的目的。

CANON工藝反應(yīng)如下：

NH₃+0.85O₂→0.11NO₃^-+0.44N₂+0.14H⁺+1.43H₂O

CANON在氨氮去除方面有諸多優(yōu)點(diǎn)。首先無需外加有機(jī)碳源，節(jié)約大量的曝氣以及無機(jī)碳源，能降低投入資金；產(chǎn)物為少量污泥和N₂，不會造成二次污染。理論上總氮去除率可以達(dá)到80%以上，是高效節(jié)能脫氮工藝的理想選擇。但是CANON工藝，尤其是CANON工藝的顆粒污泥的脫氮能力受溶解氧（DO）的影響較明顯，微小的溶解氧變化就會導(dǎo)致脫氮效果的顯著變化。

因此，針對CANON工藝顆粒污泥易受溶解氧影響的問題，如何解決這個問題使該工藝能夠高效穩(wěn)定運(yùn)行，對于CANON工藝工程化應(yīng)用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種使得序批式CANON顆粒污泥高效運(yùn)行的方法。為達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明是采用序批式運(yùn)行CANON顆粒污泥的方法，CANON顆粒污泥是在前期的培養(yǎng)中得到，以曝氣提供上升流速和水力剪切力，使反應(yīng)器混合均勻。具體操作如下：

一種序批式全程自養(yǎng)脫氮顆粒污泥的高效運(yùn)行方法，采用周期培養(yǎng)方式，SBR反應(yīng)器，其特征在于：包括如下步驟：

1）接種種泥：反應(yīng)器中的種泥為CANON顆粒污泥，污泥粒徑200-450nm，污泥濃度為1.5-3g/L；

2）反應(yīng)器運(yùn)行方法為：每個周期包括進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置五個階段。第I階段：進(jìn)水，采用人工模擬配水，控制進(jìn)水氨氮質(zhì)量濃度為300-450mg/L，磷酸鹽質(zhì)量濃度為5-10mg/L，堿度質(zhì)量濃度以CaCO₃計為1400-2000mg/L；第II階段：反應(yīng)，采用水浴加熱，控制溫度為27-33℃，進(jìn)水pH為7.7-8.3，初始水中溶解氧濃度為0.1mg/L，當(dāng)氨氮去除率在40%-95%穩(wěn)定3-4天時，在下一周期提高溶解氧濃度0.05-0.15mg/L，最終溶解氧濃度為0.5mg/L；水力停留時間HRT為12h；第III階段：沉淀，沉淀時間為4-6min；第IV階段：排水，換水比50%；第V階段：閑置，閑置時間2-10h，閑置后循環(huán)進(jìn)行下一周期。

3)高效運(yùn)行：將總氮去除率大于75%且能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行5天以上所對應(yīng)的溶解氧濃度設(shè)定為反應(yīng)器運(yùn)行的溶解氧濃度；具體為：第I階段：進(jìn)水，采用人工模擬配水，控制進(jìn)水氨氮質(zhì)量濃度為300-450mg/L，磷酸鹽質(zhì)量濃度為5-10mg/L，堿度質(zhì)量濃度以CaCO₃計為1400-2000mg/L；第II階段：反應(yīng)，采用水浴加熱，控制溫度為27-33℃，進(jìn)水pH為7.7-8.3，將總氮去除率大于75%且能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行5天以上所對應(yīng)的溶解氧濃度設(shè)定為反應(yīng)器運(yùn)行的溶解氧濃度；水力停留時間HRT為12h；第III階段：沉淀，沉淀時間為4-6min；第IV階段：排水，換水比50%；第V階段：閑置，閑置時間2-10h，閑置后循環(huán)進(jìn)行下一周期。

原理說明如下：