[發明專利]利用氨氮提高城市污水脫氮效率的SBR深度脫氮方法

有效

• 申請號: 201710484732.6
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107298484B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 龍北生;蔣玖平;劉紅波;張文華;劉迅雷;依榮明仁;楊靖新
• 申請（專利權）人: 長春工程學院;天津云宗科技有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 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

利用氨氮提高城市污水脫氮效率的SBR深度脫氮方法屬于污水處理技術領域，適用于城市污水深度脫氮處理。本發明將SBR周期預處理的原水總量分兩次充入反應器。第一次充水量占周期待處理總水量的大部分，充水后曝氣運行，由DO、pH在線控制硝化過程；第二次充水在硝化結束后進行，并投加適量外碳源攪拌運行，由pH、ORP在線控制反硝化過程。兩次充水的比例依據被處理原水的凱氏氮濃度、脫氮處理目標和總充水比例確定。第二次充水為反硝化段提供適量氨氮以促進反硝化進程，并兼顧為反硝化補充適量碳源，充水中的氨氮可不經好氧段，在反硝化中被部分去除而不影響出水水質。本發明與反硝化段不含氨氮的脫氮系統相比較，具有明顯增效、節能和降耗效果。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種利用氨氮提高城市污水脫氮效率的SBR深度脫氮方法。

背景技術

隨著經濟發展和城市化進程的加快，城市對水資源的需求量不斷增加，開發利用城市污水，使其實現資源化，對于保障城市安全供水和環境資源的可持續利用具有重大的戰略意義。目前，限制污、廢水回用的主要瓶頸仍然是水質問題，對于城市污水的回用，其首要問題就是要確保城市污水廠出水氮磷的達標。污水中的磷通常可以采用加藥法去除，但污水中的氮由于其化合物的分子量較小，一般不能采用投加藥劑法去除。采用反滲透膜技術除氮，雖然方法有效，但成本昂貴，難于推廣。因此，氮的有效去除是污水深度處理的難點和重點。污水的生物脫氮，是目前最為經濟有效和運用廣泛的處理技術，如何進一步提高現行生物脫氮工藝效率，研究開發經濟高效的生物脫氮新方法與新技術，是亟待解決的重要課題。

目前，工程中廣泛應用的生物脫氮工藝仍然是建立在傳統生物脫氮理論基礎上的組合工藝，如以缺氧/好氧為代表的空間順序連續流工藝和以SBR工藝為代表的時間順序間歇流工藝。特別是SBR工藝，由于其運行方式靈活，可以根據需要實現好氧、缺氧及厭氧狀態交替的環境條件，已成為相對連續流工藝更有優勢的脫氮技術。

生物脫氮過程主要分為兩步反應過程，即先通過好氧硝化作用將氨氮氧化為硝態氮(硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮)，然后再通過缺氧反硝化作用，以有機物為電子供體將硝態氮還原為氮氣，最終氮氣從水中逸出。

采用SBR工藝進行深度脫氮時，其基本的運行方式通常是：原水進入系統后，先通過好氧運行去除水中的有機物，并將氨氮氧化為硝態氮，即進行硝化反應；然后再通過投加適量的碳源，在缺氧攪拌的條件下，完成硝態氮還原為氮氣的反硝化脫氮反應過程。顯然，人們通常不希望在反硝化系統中還存在有未被硝化的氨氮成分，因為這常被認為會影響系統處理后的水質。

然而，本課題組最近通過試驗發現，在反硝化系統中如果存在有適量的氨氮成分(氨氮含量大于被還原降解硝態氮量9％以上)，會明顯增強反硝化菌的活性，進而明顯提高反硝化速率，并且在反硝化降解硝態氮的過程中，還能同時降解占被還原降解的硝態氮量8％以上(均值)的氨氮成分。

為了優化SBR工藝的脫氮過程，本發明提供一種利用氨氮提高城市污水脫氮效率的SBR深度脫氮方法。

發明內容

本發明基于“適量的氨氮對常規生物反硝化過程具有明顯促進作用”的發現，并結合“以pH、DO(溶解氧)和ORP(氧化還原電位)參數在線控制SBR脫氮過程的方法”，通過進一步反復試驗研究開發而成，目的是進一步挖掘傳統SBR工藝的脫氮潛能，提高脫氮效率。

本發明的基本依據

(1)反硝化過程中存在有適量氨氮成分(大于被還原降解硝態氮量9％以上)時，能夠使反硝化速率有較大幅度提高；

(2)在生物脫氮的反硝系統中含有氨氮時，反硝化過程除還原降解硝態氮成分外，還同時能夠去除約占被降解硝態氮量8％以上(均值)的氨氮成分；

(3)在SBR硝化反應結束時，在線監測的pH和DO歷時曲線上能夠出現明顯的特征點予以指示，在SBR反硝化反應結束時，在線監測的pH和ORP歷時曲線上也能夠出現明顯的特征點予以指示。