[发明专利]一种厌氧氨氧化反应的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水生物处理技术领域，具体涉及一种厌氧氨氧化反应的控制方法。

背景技术

近年来随着科学技术的迅猛发展，人民生活水平的不断提高，环境污染日益严重，逐渐得到了不同程度的重视，特别是氮素污染的加剧，不但对人民生活水平造成了一定的影响，更对经济的发展也有一定的制约。工业废水和生活污水等等大都含有大量的有机氮和无机氮，特别是一些工业废水，如煤加压气化废水、氮肥废水、焦化废水、猪场废水等不经过彻底的处理或根本不经过处理直接排放的现象比比皆是，对环境造成严重的危害。根据最近几年中国环境质量公报报道，水环境受到了前所未有的污染，总氮超标已经成为造成水质下降的重要原因，氨态氮已经成为我国城市内湖、各大湖泊以及我国七大水系等的主要污染物质之一。

由于目前我国城市污水处理厂进水水质的有机物含量普遍比较低，碳源不足，无法保证良好的反硝化脱氮效率。1990年，荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室开发出一种新型脱氮工艺即厌氧氨氧化工艺；厌氧氨氧化反应是全程自养型反应，故与传统的脱氮工艺相比，厌氧氨氧化具有突出优点有：1、氧消耗量少，由于厌氧氨氧化反应只需将氨转化为亚硝酸盐，而无需转化为硝酸盐，厌氧氨氧化反应耗氧量仅为传统反硝化反应的35%（不考虑细胞合成消耗氧量），因此可大大减少氧的供应量；2、由于厌氧氨氧化菌倍增时间较长，厌氧氨氧化反应产泥量较少，从而大大节约了污泥处理处置费用；3、可减少二次污染，因厌氧氨氧化反应直接利用氨作为电子供体，而无需外加有机物，可节约药剂成本，同时也可避免由于外加有机物而引起的二次污染。但是，厌氧氨氧化目前在国内还没有实际工程应用，应用的瓶颈在于厌氧氨氧化过程非常复杂，影响因素极其广泛，运行管理技术要求极高；改善厌氧氨氧化在实际应用中的控制方法是目前急需解决的问题。

发明内容

针对现有厌氧氨氧化在实际应用中存在的上述问题，本发明提供一种厌氧氨氧化反应的控制方法，通过对厌氧氨氧化的温度、无机碳源浓度和pH值综合控制，对厌氧氨氧化反应稳定运行，提高污水处理中的氨转化效率。

本发明的一种厌氧氨氧化反应的控制方法为：

以升流式厌氧污泥床（UASB）为反应载体，通过控制反应器中物料的温度、无机碳源浓度和pH值，达到厌氧氨氧化处理效果；其中控制反应器中反应物料的温度为30~40℃；采用的无机碳源为NaHCO₃，反应物料中NaHCO₃的浓度控制范围为0.75~0.1g/L；反应器中反应物料的pH值的范围在7~7.5之间。

上述方法中，水浴循环加热的装置包括循环水浴槽、温度计、编程控温仪、加热器和循环水泵，由温度计探测循环热媒的温度，输入至编程温控仪，与预先设定的温度比较，温控仪通过开启加热器调节热媒加热温度，热媒由循环泵进入循环水浴槽，循环水浴槽套在反应器外，通过温度计对热媒温度实时监测，实现自动控温。

上述方法中，无机碳源浓度控制的装置包括NaHCO₃溶液贮存罐、NaHCO₃溶液计量泵和无机碳源在线监测仪，由无机碳源在线监测仪监测反应器中物料的无机碳源NaHCO₃浓度，与设置的NaHCO₃浓度比较，输出信号控制NaHCO₃溶液计量泵开闭，改变进入反应器中的无机碳源浓度。

上述方法中，pH值控制的装置包括pH计、在线pH仪、NaOH溶液贮存罐和NaOH溶液计量泵，由pH计监测反应器中的pH，结果传至pH自动控制仪，与预先设置的pH值比较，输出信号控制NaOH溶液计量泵开闭，调节进入反应器中物料的NaOH浓度。

本系统的特点是系统由温度控制系统、无机碳源浓度自控控制系统及pH值自动控制系统三个部分组成；系统能将厌氧氨氧化反应器中的温度、pH值等信息实时显示，有利于运行管理的有效控制；系统能根据运行工况自动控制厌氧氨氧化反应器中的温度、无机碳源浓度和pH值，实现厌氧氨氧化反应的稳定运行。

附图说明

图1为本发明的活性污泥法厌氧氨氧化反应系统结构示意图；

图2为本发明的水浴循环系统结构示意图；

图3为本发明的无机碳源浓度、pH值控制系统结构示意图；