[發(fā)明專利]一種基于MBBR的高硬度廢水氨氮的去除方法

有效

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• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103708605A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳迪;宋美芹;王曉靜;劉曙;于振濱
• 申請（專利權(quán)）人: 青島思普潤水處理有限公司
• 主分類號: C02F3/08
• 分類號: C02F3/08;C02F3/12
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于MBBR的高硬度廢水氨氮的去除方法。

背景技術(shù)

我國水環(huán)境形勢嚴(yán)峻，其中氨氮為主要污染源之一。由于氨氮對于水生動植物的危害，以及無機氮積累可能引起水體富營養(yǎng)化等問題，所以近年來國家更加重視對廢水中氨氮的處理。《城市污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，出水氨氮濃度需小于5mg/L。氨氮處理主要依賴于自養(yǎng)菌群，自養(yǎng)菌群比生長速率小，產(chǎn)率系數(shù)低，微生物增長緩慢，受水質(zhì)影響大。工業(yè)廢水中，化工廢水、脫硫廢水、印染廢水中硬度含量高，一般在5g/L以上（以碳酸鈣計），最高可達到15g/L（以碳酸鈣計），遠超過了一般污水。高硬度廢水容易結(jié)垢，不易處理，而高硬度下氨氮的處理更困擾了眾多工業(yè)污水處理廠。

目前，針對氨氮，主要的去除方法有物理吸附、催化氧化及生物預(yù)處理法。氨氮為極性分子，需對常見吸附劑，如活性炭、沸石、陶粒等進行改性，且吸附效果有限，達到飽和需進行再生，綜合處理效果及經(jīng)濟性較適用于突發(fā)性污染，不宜作為常規(guī)處理方法；氨氮在水體中極為穩(wěn)定，一般的氧化劑難以對其氧化，一般采用催化氧化，但效果不佳且運行費用極高；從處理效果及經(jīng)濟來考慮，生物處理是最佳選擇也是普遍方法。生物處理常用活性污泥法與生物膜法。

高硬度，首先作為含鹽量，直接影響了微生物的滲透壓，影響微生物的活性，導(dǎo)致啟動難以成功，處理負荷低；再則高硬度容易結(jié)垢，對生化工藝沖擊大。活性污泥法中，微生物在水體呈懸浮態(tài)，對于環(huán)境條件較為敏感，抗沖擊性能和抵抗高鹽性能均較差，不利于耐高鹽菌群的富集；并且高硬度水容易結(jié)垢，降低了活性污泥的有機質(zhì)含量，長期運行微生物系統(tǒng)容易崩潰，穩(wěn)定性差。生物膜法由于載體的存在，對微生物起到保護作用，且微生物的成層分布，載體外緣菌群對內(nèi)部菌群亦起到保護；其次，載體可起到微生物選擇器的作用，難以耐受高鹽的菌群由于死亡從生物膜上脫落，從反應(yīng)器中排出，載體上適應(yīng)高鹽的菌群得以富集。但生物載體同樣可能成為結(jié)垢的載體，導(dǎo)致系統(tǒng)最終崩潰。

結(jié)合高硬度水高含鹽量、容易結(jié)垢堵塞的特點，采用生物膜原理按活性污泥方式運行的生物流化床安全可靠，常見的生物流化床載體主要有硬質(zhì)填料、懸浮填料等。懸浮填料由于比重接近水，流化能耗低，將其投入反應(yīng)器形成MBBR(Moving?Bed?Biofilm?Reactor，移動床生物膜反應(yīng)器)工藝，是較為適宜的解決辦法。

MBBR是通過向反應(yīng)器中投加一定數(shù)量的懸浮載體，提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類，從而提高反應(yīng)器的處理效率，懸浮填料比重接近水，在掛膜前后與水體密度相近，使其可在水中懸浮，相比流化床工藝，流化動力低，通過少量曝氣，就可實現(xiàn)填料完全流化，實現(xiàn)高效處理。MBBR工藝的本質(zhì)是依生物膜原理，按活性污泥方式運行。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對于高硬廢水中氨氮的處理工藝存在啟動困難、處理效果不穩(wěn)定、耐高鹽性能差、容易結(jié)垢等問題，本發(fā)明提出了一種基于MBBR的高硬度廢水氨氮的去除方法，采用該MBBR預(yù)處理法具有掛膜速度快、流化性能好、處理負荷高、抗沖擊力強、能處理低溫低基質(zhì)水、耐高鹽度、不易結(jié)垢等優(yōu)點。

本發(fā)明技術(shù)方案包括:

一種基于MBBR的高硬度廢水氨氮的去除方法，包括以下步驟：

1）選用生物填料進行填充，該生物填料比表面積大于500m²/m³，呈圓柱狀，掛膜前填料比重為0.93-0.97，孔隙率≥90%，填料的填充率為20-45%；

2）接種啟動，該接種啟動在水溫12-35℃時進行，接種污水處理廠曝氣池活性污泥，接種后反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度≥2.0g/L，反應(yīng)器氨氮去除負荷≥0.05kgN/kgMLSS/d；將接種污泥投入反應(yīng)器后充分與生物填料混合，采用間歇方式運行，進水氨氮濃度為100-800mg/L，進水總堿度為600-4000mg/L（以碳酸鈣計），控制曝氣氣水比為8.0-35.0，曝氣運行直至反應(yīng)器內(nèi)氨氮消耗量大于90%，反應(yīng)停止后將水及污泥全部排出，進入下一周期，重復(fù)此運行方式，直到氨氮膜面負荷≥2.00gN/m²/d；