[发明专利]一种废水同步脱氮除碳方法

权利要求书

1.一种废水同步脱氮除碳方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）采用厌氧消化污泥或者反硝化污泥作为接种污泥，将其接种到反应器内，控制其污泥混合液浓度为2000-8000mg/L；

（2）通过在污泥混合液中投加氯化铵、亚硝酸钠和碳酸钠的人工配水方式实现厌氧氨氧化菌和反硝化菌的富集培养，其中，厌氧氨氧化菌的富集培养分为三个阶段，其各阶段的废水水质如表1所示；

（3）步骤（2）所述的第一个培养阶段氨氮、亚硝态氮和总氮的浓度分别为30mg/L、39.6mg/L和69.6mg/L，无COD存在，控制pH值为7-8，培养过程中搅拌机转速为50－200r/min，水力停留时间为8－18h，经过50－150天的培养氨氮和亚硝态氮的去除率达到90%；

（4）步骤（2）所述的第二个培养阶段氨氮、亚硝态氮和总氮的浓度分别为60mg/L、79.2mg/L和139.2mg/L，无COD存在，控制pH值为7-8，培养过程中搅拌机转速为50－200r/min，水力停留时间为8－18h，经过50－150天的培养氨氮和亚硝态氮的去除率达到90%；

（5）步骤（2）所述的第三个培养阶段氨氮、亚硝态氮和总氮的浓度分别为90mg/L、118.8mg/L和208.8mg/L，无COD存在，控制pH值为7-8，培养过程中搅拌机转速为50－200r/min，水力停留时间为8－18h，经过50－150天的培养氨氮和亚硝态氮的去除率达到90%；

（6）通过步骤（3）、（4）和（5），污泥由接种时的黑色絮体状变为红褐色颗粒状；通过扫描电镜观察发现污泥中具有漏斗状缺口的球菌，具有典型的厌氧氨氧化菌形态特征，实现厌氧氨氧化菌富集培养；

（7）在厌氧氨氧化菌富集培养成功的基础上开始富集培养厌氧氨氧化菌和反硝化菌的混合菌群，采用葡萄糖调节COD浓度；该混合菌群的富集培养也分为三个阶段，其各个阶段的废水水质如表2所示； 

（8）步骤（7）所述的第一个培养阶段氨氮、亚硝态氮和总氮的浓度分别为90mg/L、145mg/L和235mg/L，COD浓度为100mg/L，控制pH值为7-8，培养过程中搅拌机转速为50－200r/min，水力停留时间为8－18h，经过50－150天的培养COD、氨氮和亚硝态氮的去除率达到90%；

（9）步骤（7）所述的第二个培养阶段氨氮、亚硝态氮和总氮的浓度分别为90mg/L、155mg/L和245mg/L，COD浓度为150mg/L，控制pH值为7-8，培养过程中搅拌机转速为50－200r/min，水力停留时间为8－18h，经过50－150天的培养COD、氨氮和亚硝态氮的去除率达到90%；

（10）步骤（7）所述的第三个培养阶段氨氮、亚硝态氮和总氮的浓度分别为90mg/L、165mg/L和255mg/L，COD浓度为200mg/L，控制pH值为7-8，培养过程中搅拌机转速为50－200r/min，水力停留时间为8－18h，经过50－150天的培养COD、氨氮和亚硝态氮的去除率达到90%；

（11）通过步骤（8）、（9）和（10），混合菌群对氨氮、亚硝态氮和COD均具有去除效果，厌氧氨氧化菌和反硝化菌协同的混合菌群富集培养成功，该混合菌群能够实现对废水的同步脱氮除碳；

表1：厌氧氨氧化菌富集培养过程中各阶段废水水质。

表2：厌氧氨氧化菌和反硝化菌混合菌群富集培养过程中废水水质。

2.根据权利要求1所述的废水同步脱氮除碳方法，其特征在于所述的反应器为厌氧序批式生物膜反应器，反应器的主体结构包括反应器壳体、组合填料、搅拌器、排气管、密封夹套、加热器、探头、温度控制仪、阀门和固定支架；反应器壳体内设有放置生物膜填料的固定支架，由生物膜为主构成的组合填料填充式安装于固定支架上，组合填料的填充率为40-50%，反应器壳体外部设置有环筒状密封夹套，密封夹套内的两侧中的顶端处分别制有电加热式加热器和探头，加热器对反应器壳体内进行加热升温，反应运行期间反应器壳体内温度控制在30-40℃，反应器壳体的顶部设有排气管以收集和排出反应过程中所产生的气体，采用锡箔纸对整个反应器壳体外侧进行包裹以达到避光的效果；反应器壳体的外侧处安装制有温度控制仪，温度控制仪与加热器和探头电信息连通，实现温度控制与调节；反应器壳体的内腔中心处上下贯通式并串过组合填料制有搅拌器；反应器壳体的底部两侧面上分别制有六个相同结构和功能的阀门，其中，反应器壳体的同侧面处上下均匀分布制有五个相同结构和功能的阀门。