[发明专利]废水处理方法和废水处理装置

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及废水处理方法和废水处理装置，且特别涉及用于处理含有铵态氮的废水的方法以及为此的处理装置。

相关技术描述

近年来，包括利用厌氧铵-氧化细菌进行脱氮处理的方法(厌氧铵氧化法)作为处理含有铵态氮的废水的方法已经引起注意。该方法包括在硝化槽中利用硝化细菌将废水中的铵态氮亚硝酸化为亚硝酸盐，然后利用厌氧铵-氧化细菌将脱氮槽中废水中的亚硝酸盐和铵态氮同时脱氮。该方法不需要为脱氮反应从外部提供有机物质，且因此可以有效进行废水处理。

厌氧铵氧化法中的同时脱氮反应按照下述反应式进行。因此，为了可靠地分解和去除废水中的铵态氮，需要基于下述反应式中的化学计量比例而控制脱氮槽中铵态氮和亚硝酸盐态氮的比例。由于这一原因，需要严格控制硝化槽中的硝化率。

  1.00 NH₄+1.32 NO₂+0.066 HCO₃+0.13H⁺

→1.02 N₂+0.26 NO₃+0.066 CH₂O_0.5N_0.15+2.03 H₂O

然后，提议这样的方法(所谓的CANON法)，其允许在需氧条件下在处理槽中进行硝化反应和脱氮反应两者，在所述处理槽中硝化细菌和厌氧铵-氧化细菌共存(例如，日本专利申请公开号2001-293494和Third，K.A.，Sliekers，A.O.，Kuenen，J.G.，Jetten，M.S.M.，2001 The CANON system(completely autotrophic nitrogen-removal over nitrite)under ammonium，limitation：interaction and competition between three groups of bacteria.Syst.Appl.Microbio1.24(4)，588-596)。该方法可以在不严格控制硝化率的条件下可靠地分解且去除废水中的铵态氮，因为在同一处理槽中共存的硝化细菌和厌氧铵-氧化细菌倾向于彼此保持平衡。

发明概述

然而，常规CANON法难以保持在同一处理槽中共存的硝化细菌和厌氧铵-氧化细菌两者的活性，并且因此难以快速地进行废水处理。

例如，日本专利申请公开号2001-293494和Third，K.A.，Sliekers，A.O.，Kuenen，J.G.，Jetten，M.S.M.，和2001 The CANON system(completelyautotrophic nitrogen-removal over nitrite)under ammonium，limitation：interaction and competition between three groups of bacteria.Syst.Appl.Microbio1.24(4)，588-596中所述的方法包括在需氧条件下处理废水，并且因此问题是降低了作为厌氧细菌的厌氧铵-氧化细菌的脱氮活性，所述需氧条件是为了活化作为需氧细菌的硝化细菌的目的。

考虑到上述情形，已经完成了本发明，且本发明的目的是提供利用在同一处理槽中共存的硝化细菌和厌氧铵-氧化细菌可以快速进行废水处理的废水处理方法和废水处理装置。

本发明所述的废水处理方法是一种用于处理含有铵态氮的废水的方法，其包括下列步骤：在处理槽中用硝化细菌将废水中的铵态氮氧化为亚硝酸盐，在所述处理槽中，所述硝化细菌和具有6.1mgN/L以上的关于亚硝酸盐的半饱和常数的厌氧铵-氧化细菌共存；并且在所述处理槽中利用所述厌氧铵-氧化细菌，同时利用废水中所含有的铵态氮作为氢供体，将通过氧化铵态氮形成的亚硝酸盐脱氮。

此处，在本发明中，厌氧铵-氧化细菌的“关于亚硝酸盐的半饱和常数(mgN/L)”是米氏常数，其是依据Michaelis-Menten方程，通过近似(approximate)作为底物的亚硝酸盐态氮的浓度(mgN/L)和厌氧铵-氧化细菌对亚硝酸盐态氮的消耗速率(mgN/L/hr)之间的关系而获得。“半饱和常数”特别表示为在后述的实施例1中所述的方法中确定的半饱和常数(米氏常数)。