[發(fā)明專利]一種基于固定化實(shí)現(xiàn)短程反硝化菌協(xié)同厭氧氨氧化菌處理廢水的方法

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• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112897691A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪壽清;李永強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州綠業(yè)環(huán)境發(fā)展有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F101/16;C02F101/30
• 代理公司: 上海互順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31332
• 代理人: 韋志剛

本發(fā)明涉及一種基于固定化實(shí)現(xiàn)短程反硝化菌協(xié)同厭氧氨氧化菌處理廢水的方法，本發(fā)明的方法基于固定化小球進(jìn)行，該固定化小球是以聚乙烯醇、海藻酸鈉和糊化淀粉的交聯(lián)聚合產(chǎn)物為載體，包埋短程反硝化菌與厭氧氨氧化菌而形成的固定化小球，本發(fā)明的方法成功實(shí)現(xiàn)了短程反硝化與厭氧氨氧化兩個(gè)反應(yīng)同步進(jìn)行，兩個(gè)反應(yīng)過程進(jìn)行聯(lián)合脫氮除碳，在一個(gè)反應(yīng)體系內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)了氨氮、硝氮以及COD的同步去除，提高系統(tǒng)的脫氮效率，同時(shí)固定化小球有助于在系統(tǒng)內(nèi)維持較高的生物量濃度和生物活性，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。短程反硝化菌與厭氧氨氧化菌均為缺氧菌，固定化小球使得溶解氧傳質(zhì)受阻，使固定化小球中的短程反硝化菌與厭氧氨氧化菌不易受到溶解氧的影響，增強(qiáng)該系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合脫氮并提高系統(tǒng)的總氮去除率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于固定化實(shí)現(xiàn)短程反硝化菌協(xié)同厭氧氨氧化菌處理含碳、氮廢水的方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)生物脫氮的技術(shù)理論主要是以硝化、反硝化為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的脫氮過程。雖然傳統(tǒng)脫氮工藝穩(wěn)定性和處理效率經(jīng)過幾代學(xué)者的辛苦研究有了很大的提高，在脫氮和除磷方面都有著很大的優(yōu)勢，但是也存在處理成本高、占地面積大、工藝操作復(fù)雜以及剩余污泥量大等問題。因此，亟需開發(fā)一種運(yùn)行費(fèi)用低、能源消耗少且可持續(xù)的新型生物脫氮工藝。

厭氧氨氧化（Anammox）工藝是一種新型生物脫氮技術(shù)，具有脫氮性能高和運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。該工藝是在缺氧條件下，Anammox菌以NO₂^-為電子受體，將NH₄⁺直接轉(zhuǎn)化為N₂的自養(yǎng)反應(yīng)過程，但是在實(shí)際應(yīng)用中存在NO₃^-積累和總氮去除率較低的問題，過量的硝氮會影響厭氧氨氧化反應(yīng)而降低脫氮性能，這是厭氧氨氧化工藝中不容忽視的問題。通常可采用反硝化來降低系統(tǒng)中NO₃^-的濃度，常用的電子供體如含碳有機(jī)物和金屬，但都會由于反應(yīng)條件改變而導(dǎo)致厭氧氨氧化處理效果下降。所謂的短程反硝化是指將傳統(tǒng)的反硝化控制到以NO₂^-為最終產(chǎn)物，而不進(jìn)一步的還原，省去了多步還原過程，因此具有較高的反應(yīng)速率，并且外碳源耗量大大降低，對厭氧氨氧化工藝的影響可以得到有效的控制，相應(yīng)的污泥產(chǎn)量也會大大減少，更重要的是，短程反硝化可以將厭氧氨氧化產(chǎn)生的NO₃^-還原為NO₂^-，通過二次厭氧氨氧化作用進(jìn)行去除后可以進(jìn)一步提高總氮去除率。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于固定化小球?qū)崿F(xiàn)同步短程反硝化-厭氧氨氧化處理含碳、氮廢水的方法，本發(fā)明的固定化小球是以聚乙烯醇、海藻酸鈉和糊化淀粉的交聯(lián)聚合產(chǎn)物為載體，包埋短程反硝化菌與厭氧氨氧化菌而形成的固定化小球，保持率好且不易流失，本發(fā)明的方法成功實(shí)現(xiàn)了短程反硝化和厭氧氨氧化兩個(gè)反應(yīng)同步聯(lián)合脫氮、除碳，在一個(gè)反應(yīng)體系內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)了氨氮、硝氮以及COD的同步去除，提高了系統(tǒng)的脫氮效率，降低了脫氮的操作難度和投資成本，同時(shí)固定化小球有助于在系統(tǒng)內(nèi)維持較高的生物量濃度和生物活性，并阻礙溶解氧的傳質(zhì)，減弱溶解氧對厭氧氨氧化與短程反硝化的影響，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

術(shù)語說明：

同步短程反硝化-厭氧氨氧化：短程反硝化和厭氧氨氧化在一個(gè)體系內(nèi)同步進(jìn)行。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于固定化實(shí)現(xiàn)短程反硝化菌協(xié)同厭氧氨氧化菌處理廢水的方法，包括步驟如下：

（1）將聚乙烯醇、海藻酸鈉依次加入水中并分別加熱攪拌溶解混合均勻，得到混合液1；

（2）將可溶性淀粉加入水中加熱糊化，之后冷卻至70~80℃，得混合液2；

（3）將水性聚氨酯乳液、混合液2依次加入混合液1中混合，冷卻到室溫后得凝膠液；