[發明專利]一種固定化技術耦合CANON工藝的氨氮廢水處理方法

在審

• 申請號: 201510310563.5
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN105293818A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 戴昕
• 申請（專利權）人: 戴昕
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于環境保護領域。具體涉及一種固定化技術耦合CANON工藝的氨氮廢水處理方法。

背景技術

可持續發展和碳減排一直是污水處理領域的重要發展目標和趨勢。傳統的硝化-反硝化生化脫氮反應過程如下：

第一步，氨氮在亞硝酸鹽還原菌作用下轉化為亞硝態氮：

NH₄⁺+3/2O₂→NO₂^-+2H⁺+H₂O-ΔEΔE=278.42KJ

第二步，亞硝酸鹽在硝酸鹽菌的作用下轉化為硝酸鹽：

NO₂^-+1/2O₂→NO₃^--ΔEΔE=278.42KJ

上述過程氧化1g氨氮約需4.3gO₂，并大約消耗7.14gCaCO₃堿度。

上述過程還需要經過反硝化過程才能實現完全脫氮，轉化過程如下：

NO₃^-→NO₂^-→NO→NO₂→N₂

傳統硝化-反硝化流程較長、處理效率不高。

上世界九十年代，荷蘭Delft工業大學首次發現了厭氧氨氧化現象，并很快成為全世界水處理領域的研究熱點。它是在厭氧或者缺氧條件下，厭氧氨氧化細菌以NH₄⁺-N為電子供體，以NO₂^--N為電子受體，將NH₄⁺-N、NO₂^--N同時轉化成N₂。由于其去除率高，污泥產生量少和運行成本低，具體反應式如下：

NH₄⁺+1.32NO₂^-+0.066HCO₃^-+0.13H⁺→1.0N₂+0.26NO₃^-+0.066CH₂O_0.5N_0.15+2.03H₂O

相比傳統生化脫氮技術而言，CANON技術具有以下優點：（1）厭氧氨氧化菌為自養菌，無需外加有機物作為電子供體，即可節省費用，又可以防止二次污染；（2）在厭氧氨氧化過程中，只需要將氨氮轉化為NO₂^-（利用SHARON工藝），相比傳統硝化-反硝化而言，耗氧量下降62.5%，并且徹底改變了過去需要通過投加電子供體（碳源）才能脫氮的傳統途徑，大大節省了碳源和CO₂的排放；（3）厭氧氨氧化菌生長緩慢、產率低，工藝剩余污泥少；（4）厭氧氨氧化流程短、效率高，可以減少工藝占地，降低基建費用。

然而，氨氧化細菌及厭氧氨氧化菌產率系數低、世代周期長、活性易受抑制，在實際處理過程中易被淘汰。因此，如何獲得并維持系統中氨氧化細菌及厭氧氨氧化菌的生物量，充分發揮氨氧化細菌及厭氧氨氧化菌的作用，是CANON工藝能否成功的關鍵。

發明內容

本發明的目的是為了解決氨氧化細菌及厭氧氨氧化菌生長緩慢、世代周期長、在傳統生化體系與異養菌競爭不占優勢、易流失等不足，將生物流化床技術、包埋法固定化微生物技術、CANON技術結合起來，提供一種高效、經濟、穩定、剩余污泥少的固定化技術耦合CANON工藝的氨氮廢水處理方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：