[發(fā)明專(zhuān)利]接觸氧化型MBR裝置及其部分硝化快速啟動(dòng)與運(yùn)行方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811487703.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109455811A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁艷梅;錢(qián)允致;馬華繼;苑宏英;池勇志
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津城建大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F3/12
• 分類(lèi)號(hào): C02F3/12;C02F3/34;C02F101/16
• 代理公司: 天津才智專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

本發(fā)明提供一種接觸氧化型MBR裝置及其部分硝化快速啟動(dòng)與運(yùn)行方法，屬于生物化學(xué)法污水處理技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括進(jìn)水水箱、內(nèi)循環(huán)接觸氧化膜生物反應(yīng)器、膜組件出水裝置、曝氣裝置、酸堿調(diào)節(jié)水箱、循環(huán)加熱水箱和PLC控制器，根據(jù)氨氧化細(xì)菌和亞硝酸鹽氧化細(xì)菌在不同氨氮負(fù)荷和pH的活性差異控制氨氮負(fù)荷和pH抑制系統(tǒng)中亞硝酸鹽氧化細(xì)菌的活性，及氨氧化細(xì)菌以懸浮和填料表面生物膜的狀態(tài)附著在生物填料上可維持裝置內(nèi)高污泥濃度，膜組件控制出水避免污泥流失。本發(fā)明有益效果是：具有部分硝化構(gòu)建時(shí)間短、抗沖擊效果好、可實(shí)現(xiàn)微生物的選擇與淘汰、部分硝化出水效果穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，組合式在線檢測(cè)儀可保證裝置的優(yōu)化運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物化學(xué)法污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及接觸氧化型MBR裝置及其部分硝化快速啟動(dòng)與運(yùn)行方法。

背景技術(shù)

隨著城市規(guī)模擴(kuò)大和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，污泥消化液和半導(dǎo)體工業(yè)廢水等高氨氮廢水的產(chǎn)量逐年增加。傳統(tǒng)好氧硝化/缺氧反硝化生物脫氮工藝處理上述高氨氮廢水需要消耗大量的外加碳源和氧氣，存在能耗高的缺點(diǎn)。

部分硝化-厭氧氨氧化工藝可以在缺氧或厭氧條件下，直接以NH₄⁺-N為電子供體，NO₂^--N為電子受體，將NH₄⁺-N、NO₂^--N轉(zhuǎn)變?yōu)镹O₃^--N和N₂。該工藝的反應(yīng)式如下：

NH₄⁺+1.32NO₂^-+0.066HCO₃^-+0.13H⁺→1.02N₂+0.26NO₃^-+0.066CH₂O_0.5N_0.15+2.03H₂O (1)

與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比，部分硝化-厭氧氨氧化工藝有著節(jié)省約60％的曝氣量、幾乎所有的外加碳源和污泥產(chǎn)量減少80％的優(yōu)點(diǎn)。部分硝化和厭氧氨氧化在同一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行的系統(tǒng)被稱(chēng)為一體化部分硝化-厭氧氨氧化。由于節(jié)省占地空間和運(yùn)行成本，一體化部分硝化-厭氧氨氧化系統(tǒng)已經(jīng)成為高氨氮廢水處理工藝的重要發(fā)展方向。

部分硝化是指氨氧化細(xì)菌(AOB)將氨氮氧化為亞硝酸鹽而不繼續(xù)氧化為硝酸鹽的過(guò)程。但是在系統(tǒng)中，同為好氧自養(yǎng)型的亞硝酸鹽氧化細(xì)菌(NOB)一方面會(huì)與AOB競(jìng)爭(zhēng)氧氣影響后者生長(zhǎng)，另一方面，NOB會(huì)將生成的亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽，根據(jù)工藝的反應(yīng)式可知，厭氧氨氧化菌無(wú)法利用硝酸鹽，由此導(dǎo)致出水總氮濃度難于達(dá)標(biāo)排放的問(wèn)題；部分硝化存在著系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)間長(zhǎng)，出水水質(zhì)不穩(wěn)定的難題，另外，處理過(guò)程中進(jìn)水氨氮濃度的波動(dòng)也會(huì)影響部分硝化的穩(wěn)定運(yùn)行。

通過(guò)在裝置內(nèi)部形成內(nèi)循環(huán)可以提高裝置中污泥的造粒能力和顆粒性能力，有利于顆粒污泥的形成。

接觸氧化法中高比表面積的生物填料能夠提供極高的生物附著量，增加反應(yīng)器中的污泥濃度，減少反應(yīng)器水力停留時(shí)間從而提高處理效率；生物填料表面形成的生物膜能夠減少污泥沖刷造成污泥流失，提高系統(tǒng)抗沖擊能力。

膜生物反應(yīng)器具有極高的固體停留時(shí)間和極強(qiáng)的生物截留能力，有利于世代周期較長(zhǎng)的AOB和厭氧氨氧化細(xì)菌生長(zhǎng)，延長(zhǎng)污泥齡；膜組件控制出水解決了微生物隨出水流失的影響處理效果的問(wèn)題，同時(shí)節(jié)省了沉淀池減少了裝置占地面積。

通過(guò)選擇合適的填料，構(gòu)建生物膜反應(yīng)器，并耦合膜分離技術(shù)，控制合適的上升流速，形成新型的生物膜-膜分離組合反應(yīng)器系統(tǒng)，可望實(shí)現(xiàn)一體化部分硝化-厭氧氨氧化系統(tǒng)中部分硝化功能的快速啟動(dòng)和穩(wěn)定控制，有利于一體化部分硝化-厭氧氨氧化系統(tǒng)在高氨氮廢水處理中的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容