[發明專利]一種利用短程硝化-厭氧氨氧化實現垃圾滲濾液高效脫氮的裝置與方法

有效

• 申請號: 202011011128.X
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112250177B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 張莉;張亞楠;彭永臻;夏楊;李夕耀
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/28;C02F101/16;C02F103/06
• 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

一種利用短程硝化?厭氧氨氧化實現垃圾滲濾液高效脫氮的裝置與方法，采用缺好氧交替策略抑制污水中硝化細菌(NOB)從而實現高效脫氮，屬于污水處理領域。本裝置由原水箱、SBR反應器、沉淀池、混合水箱、改良UASB反應器和污泥回收池組成，其中改良UASB反應器內加攪拌器，出水口三角堰添加吸水棉，另外在反應器上方設置兩級沉淀池，進一步防止污泥流失。對于短程硝化?厭氧氨氧化來說，抑制NOB的活性極為重要，我們通過實時監控和調整工藝參數獲得較穩定的短程效果，穩定提供亞硝酸鹽，使整個系統達到穩定的運行狀態。本方法操作簡單，能夠快速啟動和穩定維持，并利用短程硝化?厭氧氨氧化工藝實現垃圾滲濾液高效脫氮。

技術領域

本發明涉及一種采用缺好氧交替策略抑制污水中硝化細菌(NOB)從而實現短程硝化并耦合厭氧氨氧化實現垃圾滲濾液高效脫氮的裝置和方法，屬于污水處理領域。

背景技術

隨著社會的不斷進步和發展，人們逐漸意識到環境保護的重要性。近年來，我國出臺和發布了一系列針對環境保護的政策和要求，尤其對于水污染來說，進一步嚴格規定了檢測頻率、檢測指標、出水水質和達標要求。傳統的污水生物處理工藝不但能耗高、投資大、產泥量高，而且處理效果一般，難以達到新的標準和要求。

短程硝化技術和厭氧氨氧化技術是近年來發展比較快的新型污水生物處理技術，有較大的應用價值和廣泛的發展前景。短程硝化技術是指在有氧條件下，污水中的氨氮經亞硝化細菌(AOB)的作用轉化為亞硝態氮，此時反應即停止，不繼續將亞硝態氮轉化為硝態氮。該技術具有諸多優點，比如節省曝氣量、節約能源、產泥量少等。厭氧氨氧化技術是指在缺氧條件下，厭氧氨氧化菌將污水中存在的氨氮和亞硝態氮同時轉化成氮氣的過程。厭氧氨氧化技術具有節約碳源、節省成本、產泥量少等優點。目前，科研人員常常把這兩種技術聯用，典型的列子就是短程硝化-厭氧氨氧化工藝。

連續流短程硝化-厭氧氨氧化工藝結合了短程硝化技術和厭氧氨氧化技術各自的優點，不但節省碳源、節約能耗、污泥產量少，而且處理效果較好，能夠達到日益嚴格的出水標準。但是，連續流短程硝化-厭氧氨氧化工藝也存在著明顯的難點，其中最困難的兩點是短程硝化反應的實現和厭氧氨氧化菌的有效持留。

實現短程硝化反應的根本是要抑制硝化細菌(NOB)的活性和生長，使亞硝化細菌(AOB)優勢生長，目前比較普遍的方法有：(1)持續低氧曝氣；(2)保持較高的反應溫度；(3)利用FA和FNA抑制等。但是這些方法均有一定的局限性：(1)低溶解氧會使反應速率變慢，處理效率不高，還容易造成污泥膨脹；(2)城市污水處理廠水量大，加熱策略既不經濟也不現實；(3)研究表明，FA和FNA抑制具有適應性。

據相關文獻報道，羥胺具有很好的選擇抑制性，一定濃度的羥胺可以很好的促進亞硝化細菌(AOB)的生長，同時抑制硝化細菌(NOB)的活性，阻礙其的生長。同時羥胺作為硝化反應的中間產物，可以被很好的利用掉，不會引入新的污染物質，同時價格低廉，經濟易得。同時缺好氧交替被認為是一種有效的抑制NOB活性的手段，因為在經歷缺氧處理后，NOB具有比AOB更長的滯后期和恢復期，使其在系統內的生長處于劣勢，逐漸被淘洗，從而有利于AOB的生長。

本方法采用缺好氧交替抑制NOB的手段，再配合改良UASB反應器有效持留厭氧氨氧化菌，以達到實現并穩定維持短程硝化和厭氧氨氧化反應的目的，是一項符合我國可持續發展戰略的綠色工藝，具有較高的潛在應用價值和實際意義。

發明內容

垃圾滲濾液短程硝化厭氧氨氧化工藝，節約曝氣量，節省碳源，污泥產量少，脫氮效率高，但是短程硝化的穩定維持是難以突破的峰，本發明通過缺好氧交替抑制NOB的手段，再配合改良UASB反應器有效持留厭氧氨氧化菌，能夠很好地實現并穩定維持短程硝化和厭氧氨氧化反應，實現垃圾滲濾液高效脫氮，同時可以節省曝氣量，節約碳源，減少處理成本。

一種基于缺好氧交替實現短程硝化-厭氧氨氧化實現垃圾滲濾液高效脫氮的裝置，其特征在于：所用的裝置由垃圾滲濾液原水箱、垃圾滲濾液短程硝化反應器、沉淀池、混合水箱、垃圾滲濾液厭氧氨氧化反應器、污泥回收池及污泥回流裝置組成；