[發明專利]一種好氧厭氧一體化顆粒污泥反應器及其處理廢水的方法

有效

• 申請號: 201610822976.6
• 申請日: 2016-09-13
• 公開（公告）號: CN106277326B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 葉林;孫浩浩;張徐祥;任洪強
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/16;C02F101/30
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 蔣海軍

本發明公開了一種好氧厭氧一體化顆粒污泥反應器及其處理廢水的方法，其屬于廢水處理領域。將好氧顆粒污泥和厭氧顆粒污泥整合在同一反應器中，實現了顆粒污泥工藝的連續流運行，解決了好氧顆粒污泥難以培養及運行過程中容易解體的問題。本發明中，啟動階段向反應器中加入厭氧顆粒污泥，在反應器的中部進行曝氣，經過一段時間，曝氣點上部形成好氧顆粒，運行過程中下部增長的厭氧顆粒可以進入上部的好氧區并逐步轉變為好氧顆粒。運行過程中控制反應器上部好氧區的溶解氧為0.5～1.5mg/L，反應器內的pH值為7.8～8.0，回流比為50％～200％。本發明提出的裝置和方法可以實現高效去除污水中的有機物和氮素，并且具有占地面積小、運行穩定、成本低等優點。

技術領域

本發明屬于一種污水處理裝置及其處理方法，具體的說是一種好氧顆粒污泥和厭氧顆粒污泥一體化聯用去除水中有機物和氮素的裝置及方法。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，工業廢水和生活污水的產量越來越大，自然環境所承受的壓力也相應地增大。其中有機物和氮素是污水中最常見的污染物，污水中氮素進入自然水體之后會引起富營養化，破壞水體生態環境。有機物進入自然水體后會消耗溶解氧，導致水質惡化，影響水生生物的生存，另一方面，一些有毒有害有機物進入水體還會直接對水生生物和人類產生毒性作用。因此，研究和開發高效、經濟的有機物和氨氮處理技術和方法一直是污水處理領域的熱點。

厭氧顆粒污泥技術是一項成熟、高效的污水處理技術，在以上流式厭氧污泥床(UASB)為代表的多種高效厭氧反應器中得到了廣泛的應用，具有沉降性能好，容積負荷高等優點，能夠有效去除廢水中的高濃度有機物，同時當廢水有硝酸鹽或亞硝酸鹽存在時，厭氧顆粒污泥中的微生物還可以通過反硝化作用在去除有機物的同時去除硝酸鹽和亞硝酸鹽。但時，厭氧顆粒污泥處理系統的出水有機物濃度往往較高，并且由于厭氧顆粒中不利于硝化細菌的生長，因而無法實現硝化過程。

好氧顆粒污泥是近年來發展起來的一項受到廣泛關注并被公認具有廣泛應用前景的污水處理技術，與傳統的絮狀活性污泥相比，其具有沉降性好、生物量大、抗沖擊負荷能力強、可進行同步硝化反硝化能力等優勢。但是，與厭氧顆粒污泥相比，好氧顆粒培養難度較大并且容易解體，此外，現有的好氧顆粒污泥工藝大多數都采用序批式反應器，污水處理效率較低。

綜上所述，厭氧顆粒污泥和好氧顆粒污泥都有各自的優勢和缺點，因此，開發出一種兼具厭氧顆粒污泥和好氧顆粒污泥各自優勢的高效反應器對污水進行處理，特別是高濃度含氮有機廢水處理，具有非常重要的意義。項赟等(項赟，李方志，溫勇，杜建偉，雷偉香.UASB反應器處理高濃度食品發酵廢水啟動特性研究.環境工程,2014(s1):99-102)研究了厭氧顆粒污泥對高濃度食品發酵廢水的處理效果，研究表明厭氧顆粒污泥的去除有機物的性能非常高，當進水COD約為8500mg/L,COD容積負荷為2.8kg/(m³·d)時,COD去除率接近80％。阮文權等(阮文權，陳堅.同步脫氮好氧顆粒污泥的特性及其反應過程.中國環境科學,2003:23(4):380-384)研究了好氧顆粒污泥同步硝化與反硝化的特性，結果表明，好氧顆粒污泥具有明顯的硝化反硝化功能，對氨氮的去除率接近100％，并且對COD去除率達到90％。雖然目前已有很多關于好氧和厭氧顆粒污泥的研究和應用，但是尚未見到將好氧顆粒污泥和厭氧顆粒污泥整合到同一反應器中的研究和開發。在目前的水處理工藝中，厭氧和好氧工藝通常是在分開的兩個反應器中進行的，占地面積較大，并且好氧顆粒工藝需采用間歇式的運行方式，處理能力較低并且控制較為復雜。

發明內容

1、本發明要解決的技術問題：

針對現有的問題(目前大多數好氧顆粒污泥工藝都采用序批式反應器，其具有污水處理效率低、啟動過程中好氧顆粒形成慢以及運行過程中好氧顆粒易解體等缺點)，本發明提供了一種好氧厭氧一體化聯用反應器及其處理廢水的方法，將好氧顆粒污泥和厭氧顆粒污泥整合到同一反應器中的，使厭氧顆粒污泥轉化為好氧顆粒污泥，可以解決好氧顆粒污泥難以培養及運行過程中容易解體的問題；另一方面，本發明可實現好氧顆粒污泥的連續流運行，提高了污水處理的效率。