[發(fā)明專利]一種污水自養(yǎng)脫氮裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011244674.8
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112479370A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉霞;宋霞;趙驥;于德爽
• 申請（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/16
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙) 37104
• 代理人: 于正河

本發(fā)明屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種污水自養(yǎng)脫氮裝置和方法，污水進(jìn)入短程硝化厭氧氨氧化耦合反硝化脫氮IFAS反應(yīng)器后，首先進(jìn)行低氧曝氣攪拌，氨氧化菌利用進(jìn)水中的氨氮在低氧條件下進(jìn)行短程硝化反應(yīng)，生成亞硝酸鹽氮；之后停止曝氣，進(jìn)入缺氧攪拌階段，通過采用間歇曝氣的方式，抑制亞硝酸鹽氧化菌的活性，并為厭氧氨氧化菌的自生成創(chuàng)造條件；自生成功的厭氧氨氧化菌將污水中剩余的氨氮和亞硝酸鹽氮進(jìn)行厭氧氨氧化反應(yīng)，產(chǎn)生氮氣和少量的硝酸鹽氮，剩余的硝酸鹽氮可被反硝化菌利用并通過反硝化反應(yīng)，產(chǎn)生氮氣，實現(xiàn)系統(tǒng)中總氮和有機物的深度去除；其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，無需外加碳源和接種厭氧氨氧化污泥，節(jié)能減排，經(jīng)濟高效。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種污水自養(yǎng)脫氮裝置和方法，特別是一種自生成厭氧氨氧化菌并抑制亞硝酸鹽氧化菌富集實現(xiàn)污水自養(yǎng)脫氮的裝置和方法。

背景技術(shù)：

在城市污水生化處理過程中，會產(chǎn)生大量的剩余污泥，需要對其進(jìn)行厭氧消化處理，厭氧消化是在厭氧情況下，有機氮氨化，合成NH₄⁺-N轉(zhuǎn)移到污泥消化液中。污泥消化液是典型的高NH₄⁺-N低C/N污水(NH₄⁺-N的濃度甚至?xí)^800mg/L，C/N比僅為0.7～0.8)，雖然處理量很少，但是所含NH₄⁺-N的負(fù)荷在城市污水總氮負(fù)荷中占比可高達(dá)15％～25％。目前，污泥消化液的處理方式是將其直接回流到城市污水中，與城市污水一起進(jìn)行脫氮處理，這就導(dǎo)致城市污水的C/N進(jìn)一步地降低，脫氮效率下降。因此，針對污泥消化液這類廢水的水質(zhì)特性，避免其中高NH₄⁺-N回流對主流城市污水處理的影響，研究出一種高效、經(jīng)濟的新型工藝尤為重要。

短程硝化厭氧氨氧化耦合反硝化工藝，與傳統(tǒng)的生物脫氮過程相比，可減少供氧量，降低曝氣能耗；減少外加碳源的投加，解決污水中碳源缺乏的問題；剩余污泥產(chǎn)量低，堿度投加量少。此外，厭氧氨氧化菌(AAOB)常以顆粒污泥的形態(tài)存在，生物量大，適用于處理高氨氮廢水。現(xiàn)有的同步硝化厭氧氨氧化耦合反硝化(SNAD)啟動方式以先啟動同步硝化反硝化(SND)后投加厭氧氨氧化(Anammox)為主：一方面AAOB的富集培養(yǎng)時間較長；另一方面SND與Anammox耦合及其穩(wěn)定維持較為困難。因此，迫切需要尋求一種新的脫氮方法，結(jié)合SNAD工藝和生物膜Anammox反應(yīng)器的優(yōu)勢，通過聯(lián)合調(diào)控缺氧時間、進(jìn)水NH₄⁺-N和NO₂^--N濃度可實現(xiàn)AAOB的自生成，并有效抑制亞硝酸鹽氧化菌(NOB)富集，為SNAD的啟動和穩(wěn)定運行提供新思路，為可持續(xù)獲取Anammox生物膜提供新途徑，助推污水自養(yǎng)脫氮的實際工程應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，設(shè)計提供一種自生成厭氧氨氧化菌并抑制亞硝酸鹽氧化菌富集實現(xiàn)污水自養(yǎng)脫氮的裝置和方法，針對高NH₄⁺-N、低C/N比廢水的水質(zhì)特點實現(xiàn)其深度自養(yǎng)脫氮，并達(dá)到解決傳統(tǒng)生物脫氮工藝有機碳源不足、進(jìn)水NH₄⁺-N高影響其性能以及脫氮效率低的目的。