[發明專利]一種一體化厭氧氨氧化強化內源反硝化SBBR深度脫氮的方法

有效

• 申請號: 201710772812.1
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107487847B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 彭永臻;張建華;孫雅雯;王淑瑩;陳建飛
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/16
• 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

一種一體化厭氧氨氧化強化內源反硝化SBBR深度脫氮的方法屬于污水生物處理領域。該系統包括生活污水水箱，SBBR反應器。生活污水進入SBBR反應器后，反硝化菌利用污水中的有機物將上個反應周期產生的硝態氮反硝化去除，并將剩余的有機物儲存至細菌體內合成內碳源，反應結束后進行曝氣，在生物膜上進行一體化厭氧氨氧化反應(即同步短程硝化厭氧氨氧化反應)，去除污水中的氨氮，生成少量的硝態氮，反應完成后開啟攪拌，反硝化菌進行內碳源反硝化，進一步降低出水硝態氮濃度。本發明發揮了一體化厭氧氨氧化技術與序批式生物膜法的優勢，同時充分利用進水中的有機物，在單一系統內實現低碳氮比生活污水的深度脫氮，操作簡單，節約能耗。

技術領域

本發明涉及一種一體化厭氧氨氧化強化內源反硝化SBBR深度脫氮的方法，屬于污水生物處理技術領域。

背景技術

隨著水體富營養化問題的日益突出、水質指標體系不斷嚴格，污水脫氮除磷，尤其是脫氮問題成為了水污染控制中的熱點。傳統多級分設備的生物脫氮工藝在污水脫氮方面應用廣泛，但存在著硝化細菌易流失、需外加碳源或堿度，容易發生污泥膨脹，工藝流程長，基建投資費用高等方面的問題。為此，本發明提供一種將一體化厭氧氨氧化(即同步短程硝化厭氧氨氧化)技術與SBBR反應器(序批式生物膜反應器)優勢相結合的方法，同時充分利用污水中的有機物，在單一系統中實現低碳氮比生活污水的深度脫氮。

一體化厭氧氨氧化技術是近年來發現的一種新的脫氮工藝，在低DO條件下，短程硝化與厭氧氨氧化可在同一系統中同時進行，簡化了操作的難度，該工藝在節省資金、能源及簡化生物除氮技術等方面具有很大優點，和常規的生物脫氮工藝相比，該工藝能節省大量的碳源與曝氣能耗，同時具有污泥生成量少等一系列優點，因而近年來成為國內外的研究熱點。此外，通過強化內源反硝化反應，可充分利用污水中的有機物，進一步降低出水硝態氮濃度，實現低碳氮比城市污水的深度脫氮。

SBBR反應器是通過向SBR反應器(序批式反應器)添加微生物載體而形成的可控制非穩態生物膜污水處理工藝。采用SBBR反應器進行脫氮具有以下重要特點：微生物附著生長，易生成世代長的微生物(如厭氧氨氧化菌)；在反應初期，基質豐富，有利于碳的轉化和儲存；生物膜能創造缺氧微環境，有利于在好氧情況下實現一體化厭氧氨氧化反應。

隨著生物膜厚度的增加，其傳質阻力相應增加，沿傳質方向逐漸形成外層為好氧層、內層為缺/厭氧層的微環境。好氧層主要進行短程硝化反應，缺氧層主要進行厭氧氨氧化與反硝化反應，可在同一反應器內進行有機物與氮的去除。

本發明通過生物填料掛膜，形成對短程硝化菌、厭氧氨氧化菌、反硝化菌各自有利的微環境，利用菌群間的協作，實現氮的深度去除。

發明內容

針對當前生活污水碳氮比低，傳統脫氮工藝效果不好，能耗大等問題，本發明將一體化厭氧氨氧化技術與SBBR反應器的優勢相結合，同時通過強化內源反硝化，可在單一系統中實現有機物與氮的深度去除，反應器形式簡單，可控性和靈活性高，易于操控。

利用一體化厭氧氨氧化強化內源反硝化深度脫氮的SBBR系統，其特征在于：包括生活污水水箱(1)、SBBR反應器(2)；其中所述生活污水水箱(1)通過進水泵(3)與SBBR反應器(2)相連接；所述SBBR反應器(2)設有填料支架(4)、生物填料(5)、氣泵(6)、氣體流量計(7)、曝氣盤(8)、排水閥(9)、排泥閥(10)、DO探頭(11)、攪拌器(12)；所述生物填料(5)呈立方體狀，材質為聚氨酯，孔隙率大于90％，比表面積20～23m²/g，填充率20％～25％，用尼龍繩將其穿掛在填料支架(4)上，均勻分布于SBBR反應器(2)中，微生物附著生長在填料上形成生物膜，而生物膜的表面到內部存在DO濃度梯度，可形成好氧—缺氧區域微環境，在生物膜外表面(好氧層)主要進行短程硝化反應，內部(缺氧層)主要進行厭氧氨氧化與反硝化反應。

以一體化厭氧氨氧化強化內源反硝化SBBR進行深度脫氮的方法，主要包括以下步驟：