[發明專利]一種利用氨氧化過程中電子受體促進污泥消化液中慢速生物降解COD降解的方法

有效

• 申請號: 201510220106.7
• 申請日: 2015-05-03
• 公開（公告）號: CN104909452B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 王淑瑩;何岳蘭;李夕耀;郭思宇
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明涉及一種利用氨氧化過程中電子受體促進污泥消化液中慢速生物降解COD降解的方法，屬于低C/N比城市污水處理及剩余污泥生化處理減量技術領域。在硝化反應器SBR_N中完成污水中氨氮的氧化，在污泥消化-反硝化反應器SBR_A中完成剩余污泥消化、反硝化、厭氧氨氧化反應，實現污泥減量的同時節省外加碳源費用、降低污泥消化過程氨氮釋放。該方法適用于低C/N比城市生活污水深度脫氮及污泥減量。

背景技術

隨著全球人口的增長及城市化程度的不斷提高，氮等營養元素引起的水體富營養化問題日益嚴重。為此，各國的污水排放標準中對氮等排放要求進行嚴格的規定。我國最新頒布的污水排放標準(GB18918-2002)要求所有排污單位最后出水氮含量為氨氮小于5mg/L，總氮小于15mg/L(一級A)。因此，活性污泥法生物脫氮工藝被廣泛應用，隨之也產生了大量的剩余污泥。

剩余污泥一方面是污染物，含有重金屬離子，病原體微生物，在分解過程中會產生臭味并釋放出大量的氮磷元素，污染空氣以及水體。另一方面，剩余污泥是一種有用的資源，它含有大量的蛋白質.多糖，脂類等有機物，在厭氧環境中消化能使這些有機物產生短鏈揮發性脂肪酸(SCFA)，達到污泥減量的同時產生可利用有機碳源。

目前，我國城市生活污水中普遍存在著碳源不足，碳氮比(C/N)低的問題，這成為制約生物脫氮效率的重要因素。投加外碳源，如甲醇，乙醇，乙酸鈉等可以增強微生物的脫氮能力，但其成本過高。乙酸和丙酸是實現脫氮的有利基質，剩余污泥厭氧消化產物中含有SCFA，可被反硝化細菌快速利用，成本低廉，可以有效的解決城市生活污水碳源不足問題。

污泥消化液氨氮含量高，回流至污水處理廠主流程首端會增加10％～25％的氨氮負荷，降低進水的碳氮比，更不利于總氮去除。而且為了充分氧化進水中增加的氨氮，會延長曝氣時間，增加能耗。因此，污泥消化液單獨處理一定程度上可以降低能耗。厭氧氨氧化菌可利用亞硝酸鹽電子受體直接將氨氮轉化為氮氣，而且無需碳源，節省曝氣能耗，污泥產量低，減少溫室氣體排放。而且，厭氧氨氧化和反硝化的耦合可以進一步的提高系統的總氮去除率，尤其是在進水碳氮比較低的污水處理，比如慢速降解有機物含量豐富的污泥消化液。

因此，將城市生活污水硝化反應器剩余污泥用來厭氧消化，同時利用消化產物進行反硝化，將污泥厭氧消化、反硝化與厭氧氨氧化耦合于一個系統中，不僅達到污泥減量，而且節省外碳源，節省能耗，降低污泥消化液出水氨氮。

發明內容

本發明的目的在于解決低C/N比城市生活污水生物脫氮過程中剩余污泥減量及反硝化碳源不足問題，提出了一種利用氨氧化過程中電子受體促進污泥消化液中慢速生物降解COD降解的方法。該方法主要在硝化反應器SBR_N內將原污水中的NH₄⁺-N氧化為NO_x^--N，然后在污泥消化-反硝化反應器SBR_A內完成剩余污泥消化的同時利用污泥消化產生的有機物反硝化，完成總氮去除。

一種利用氨氧化過程中電子受體促進污泥消化液中慢速生物降解COD降解的方法所涉及的裝置，其特征在于是處理低C/N比城市生活污水的成套裝置，包括城市生活污水原水水箱(1)，進水泵(2)，硝化反應器SBR_N(3)，空壓機(4)，排水泵(5)，排泥泵(6)，污泥消化反硝化反應器SBR_A(7)。