[發明專利]氧化還原介體調控有機廢物定向發酵產乙酸耦合低溫反硝化脫氮的方法

有效

• 申請號: 201711274244.9
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN107973404B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 黃進剛;李家浩;吳衛紅;王燕婷;鄭家亮;王歡;趙鑫宇;余夢超;蔣駿
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/28;C02F101/16;C02F101/30
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

1.氧化還原介體調控有機廢物定向發酵產乙酸耦合低溫反硝化脫氮的方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟（1）、利用氧化還原介體對有機物進行水解、發酵厭氧預處理，定向發酵產乙酸；

所述的有機物包括污水廠二沉污泥、初沉污泥、有機廢水、植物秸稈中的一種或多種，當為多種混合時，比例為任意比；有機物濃度分為低濃度范圍TCOD1000 mg·L^-1，中濃度范圍1000≤TCOD≤5000 mg·L^-1和高濃度范圍TCOD5000 mg·L^-1；

所述的氧化還原介體為醌基型、黃素型、腐植酸中的一種或多種，當為多種時，比例為任意比；當發酵預處理體系中有機物為低濃度范圍時，氧化還原介體的濃度為0.1～1 mg/L；當發酵預處理體系中有機物為中濃度范圍時，氧化還原介體的濃度1～3 mg/L；當發酵預處理體系中有機物為高濃度范圍時，氧化還原介體的濃度3～20 mg/L；

所述的定向發酵產乙酸為厭氧體系，控制條件如下：接種污泥為厭氧污泥，可取自污水處理廠/站厭氧池，接種濃度為0.5～10 g/L；pH值為5.5～7.0，HRT視發酵預處理體系中有機物濃度而定，當有機物為低濃度范圍時HRT為2～12h，當有機物為中濃度范圍時HRT為12～48 h，當有機物為高濃度范圍時HRT為48～96 h；體系采用機械攪拌，攪拌平均速度梯度G值為20～200 S^-1；

步驟（2）、發酵體系混合液進行固液分離，獲得富含乙酸同時含有氧化還原介體的發酵上清液；

步驟（3）、根據進水總氮和COD濃度，將步驟（2）獲得的發酵上清液按進水COD/TN=4~8加入到生物脫氮系統，進行前缺氧反硝化；

所述的生物脫氮系統中,進水TN為30～150 mg·L^-1，污泥濃度為3～5 g·MLVSS·L^-1，SRT為5～40 d，低溫運行溫度8～15℃，采用連續流或序批式運行方式；

所述的前缺氧反硝化體系溶解氧濃度DO0.5 mg·L^-1,投加步驟（2）獲得的發酵上清液后，反硝化體系HRT縮短為原來的60～80%，反硝化效能提高20%以上，在降低原有反硝化體系有效容積的基礎上確保反硝化效能；

步驟（4）、步驟（3）出水進行好氧氧化，控制殘余COD和氨氮含量；

所述的好氧氧化，采用PLC反饋控制溶解氧濃度1.0≤DO≤2.0 mg·L^-1,HRT為0.5～10h；在好氧氧化過程中，系統中 含有的氧化還原介體可提高低溫條件下的硝化速率，降低DO消耗量，出水氨氮低于1 mg·L^-1；

步驟（5）、步驟（4）出水進行后缺氧反硝化，確保出水總氮達標排放；

所述的后缺氧反硝化，HRT為1～10 h，主要去除步驟（4）產生的硝態氮，實現冬季低溫條件下最終出水總氮一級A達標排放。

2.如權利要求1所述的氧化還原介體調控有機廢物定向發酵產乙酸耦合低溫反硝化脫氮的方法，其特征在于步驟（2）固液分離的方法包括重力沉淀、離心分離、膜過濾。