[發明專利]一種基于氨氮吸附材料強化膜生物反應器穩定亞硝化的方法

在審

• 申請號: 201711477780.9
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108191047A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 汪曉軍;陳振國;顧曉揚;簡磊
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F1/28;C02F101/16
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳智英

本發明屬于環境工程污水生物處理的技術領域，公開了一種基于氨氮吸附材料強化膜生物反應器穩定亞硝化的方法。所述方法為：(1)在膜生物反應器中進行好氧硝化污泥的培養；(2)培養完成后，向膜生物反應器中投加具有氨氮吸附特性的材料，再將氨氮廢水通入膜生物反應器中，在20～40℃和0.1～7.0mg/L溶解氧下，經過一定的水力停留時間反應后，出水，實現了氨氮廢水的高效穩定亞硝化。本發明的方法不僅可穩定實現反應器高效的亞硝化，而且可提升反應器的抗沖擊能力，降低高濃度氨氮廢水對微生物的毒性作用；方法簡單，占地面積小；并且本發明的氨氮處理負荷更高，亞硝化更加穩定高效。

技術領域

本發明屬于環境工程污水生物處理領域，具體涉及一種基于氨氮吸附材料強化膜生物反應器穩定亞硝化的方法，適用于無機化工、化肥工業、印染工業、金屬表面處理行業、電路板行業、垃圾滲濾液等含較高氨氮濃度廢水的處理。

背景技術

為了經濟節能地處理氨氮廢水，以自養型微生物厭氧氨氧化菌為基礎的厭氧氨氧化工藝成為目前人們首選的生物脫氮工藝。根據厭氧氨氧化反應的原理，厭氧氨氧化工藝只需要將一半左右的氨氮轉化為亞硝氮，整個脫氮過程不需要碳源，相比于完全硝化反硝化工藝與亞硝化反硝化工藝，分別可節約60％以上和35％以上的曝氣能耗，同時避免反硝化碳源的投加，可大幅度節約能源消耗和使用碳源的成本，技術優勢十分明顯。然而，盡管厭氧氨氧化工藝具有明顯的優勢，如何穩定實現氨氮廢水的亞硝化，以供應合適比例的氨氮與亞硝氮濃度的廢水作為厭氧氨氧化工藝的進水，是限制厭氧氨氧化工藝工程化應用的瓶頸之一。

目前，實現氨氮廢水亞硝化的方式主要有高溫、低溶解氧控制、間歇曝氣法、游離氨控制法等。高溫方式是利用亞硝化細菌(AOB)在高溫條件下的倍增長速率比硝化細菌(NOB)的高來促進AOB成為優勢菌種以實現系統的亞硝化。但這種方式在實際應用中對水溫要求高，存在適應范圍窄，能耗與成本高等問題。低溶解氧控制是目前最為常用的實現氨氮廢水亞硝化的方法，通過維持反應器中低溶解氧的濃度，利用AOB的氧半飽和系數大于NOB的氧半飽和系數來逐步抑制NOB的生長，使反應器中AOB成為優勢菌種并實現亞硝化。該方式亞硝化效果明顯，但溶解氧濃度低往往使得氧的供應成為限制微生物增長的因素，反應器的負荷通常較低，并存在由于溶解氧控制不力導致NOB迅速增長的風險。間歇曝氣法主要是通過控制反應過程中的曝氣時間，以AOB更易利用水中的氧氣來控制氨氮的轉化停留于亞硝化階段以實現亞硝化，該方法仍屬于低溶解氧的控制方法。該方法對過程控制要求嚴格，并不利于大規模的工程化應用。游離氨控制法以AOB和NOB各自不同的游離氨抑制濃度范圍為基礎，通過控制游離氨濃度大小來實現NOB的抑制，進而實現亞硝化。然而在實際處理過程中，由于微生物的持續作用，氨氮濃度會逐步下降，使得游離氨濃度也逐步下降，對NOB抑制作用同樣逐步減弱，無法實現穩定抑制NOB的目的，亞硝化效果無法達到穩定的滿意程度。