[發明專利]一種氨氮廢水部分預亞硝化-厭氧氨氧化高效脫氮方法

有效

• 申請號: 201811454800.5
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109467186B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 汪曉軍;馮興會;陳振國
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;佛山市化爾銨生物科技有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;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

本發明屬于氨氮廢水處理的技術領域，公開了一種氨氮廢水部分預亞硝化?厭氧氨氧化高效脫氮方法。方法：1)向裝有氨氮吸附填料的裝置中接種硝化污泥，進行生物掛膜培養；2)將堿度與氨氮廢水混合，于曝氣條件下，在裝有氨氮吸附填料的裝置中進行部分預亞硝化；3)預亞硝化后的出水通入厭氧氨氧化反應器中，補充堿度，曝氣，然后進行厭氧氨氧化反應，實現氨氮廢水的脫氮。本發明先預亞硝化，降低了高濃度氨氮廢水在高pH值下，產生高濃度FA對微生物的毒性作用；結合預亞硝化降低了厭氧氨氧化裝置中的曝氣量，避免破壞厭氧氨氧化顆粒污泥或菌膠團。本發明的方法簡單，實現高效脫氮。

技術領域

本發明屬于氨氮廢水處理的技術領域，具體涉及一種氨氮廢水部分預亞硝化-厭氧氨氧化高效脫氮方法。

背景技術

廢水中的氨氮，排放到自然水體，引起自然水體的富營養化，使水質變差，故廢水中的氨氮必須脫除，達到排放標準。生物法脫除廢水中的氨氮，是現今最常用，最經濟的處理方法。按脫氮過程，主要有三種生物脫氮方法：1、硝化-反硝化法：目前，應用最為廣泛的脫氮工藝，如：污水處理廠的A²O法，氧化溝法等都采用這種脫氮工藝，它的原理是先將水中的氨氮通過氨氧化菌(AOB)轉化為亞硝氮，再通過氮氧化菌(NOB)轉化為硝態氮，在有碳源的厭氧條件下，反硝化作用將其轉化為氮氣而脫氨；2、亞硝化-反硝化法：該方法將水中的氨氮通過氨氧化菌(AOB)轉化為亞硝氮，然后，在需要較少的碳源條件下(相對于硝化-反硝化法)，直接將亞硝氮通過反硝化轉化為氮氣而脫除；3、厭氧氨氧化法：該方法將部分氨氮亞硝化，然后亞硝氮與氨氮以一定比例在厭氧氨氧化菌的作用下，轉化為氮氣。整個反應只需要將部分氨氮亞硝化，曝氣量少，同時不需要額外添加碳源，被視為節能、低碳的生物脫氮方法。

綜合對比以上三種生物脫氮過程，硝化-反硝化所需碳源最多，且氨氮氧化過程所需的氧氣也最多，能耗最大，但由于該反應比較容易實現，目前仍廣泛使用。而亞硝化-反硝化、厭氧氨氧化，因需要的碳源較少或不需要碳源，且能耗低，是近年來研究開發和工程應用的熱點。由于氨氮在氨氧化菌(AOB)的作用下轉化為亞硝氮后，很容易進一步被氮氧化菌(NOB)氧化為硝態氮，故如何抑制NOB，將氨氮氧化過程控制為以亞硝化為主，使亞硝氮得以累積，成為亞硝化-反硝化、厭氧氨氧化的關鍵。

厭氧氨氧化是目前最經濟的生物脫氮方法，在厭氧氨氧化反應器中，雖然厭氧氨氧化所需的曝氣量只有完全硝化-反硝化曝氣量的四分之一左右，但要脫除大量的氨氮，特別是脫除氨氮的負荷較大時，厭氧氨氧化需要相當大的曝氣量，且大量的曝氣亦會破壞厭氧氨氧化顆粒污泥，從而削弱甚至抑制厭氧氨氧化反應；此外，對于高濃度氨氮廢水，一次性添加大量的堿度不僅會帶來高pH環境，且必將導致游離氨(FA)大幅增加，不利于厭氧氨氧化。

發明內容

為了能夠降低生物脫氮成本，提高脫氮效率，同時也為了克服上述亞硝化-反硝化、厭氧氨氧化的缺點和不足，本發明目的在于提供一種氨氮廢水部分預亞硝化-厭氧氨氧化高效脫氮方法。本發明將部分預亞硝化與厭氧氨氧化串聯結合，以碳酸鈉(或碳酸氫鈉)作為氨氮部分預亞硝化的堿度供體，實現氨氮廢水的部分預亞硝化。通過氨氮廢水的部分預亞硝化，可避免一次性向厭氧氨氧化反應器中投加大量的堿度，部分氨氮的轉化，使得氨氮的濃度降低，同時堿度在亞硝化過程中被消耗；再補充部分堿度，使得FA維持在不抑制厭氧氨氧化菌活性的范圍，提高厭氧氨氧化的效率。此預亞硝化方法，適用于濃度為250-1500mg/L氨氮廢水。采用本發明方法實現氨氮廢水的部分預亞硝化，然后，在厭氧氨氧化反應器中，通過厭氧氨氧化的作用脫除高氨氮廢水中的氨氮。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種氨氮廢水部分預亞硝化-厭氧氨氧化高效脫氮方法，包括以下步驟：

(1)向裝有氨氮吸附填料的裝置中接種硝化污泥，進行生物掛膜培養并形成生物填料濾床，作為部分預亞硝化的反應裝置；