[发明专利]包括在生物膜载体上的厌氧氨氧化细菌用于从废水流中去除氨的方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请基于35 U.S.C.§119(e)，要求于2012年4月4日提交的以下美国正式申请：申请序列号13/439,153的优先权。该申请的全部内容以参考方式并入本发明。

技术领域

本发明涉及用于去除废水流中的氨的系统和方法，更具体地涉及反氨化(脱氨化，deammonfication)方法，其需要利用好氧氨氧化(AOB)细菌和厌氧氨氧化(ANAMMOX)细菌。

背景技术

通常情况下，废水流体包含氨氮(铵氮，ammonium nitrogen)，NH₄-N。通常，为了除去氨氮，硝化和反硝化称为两步法。在该去除氨氮的常规方法中，该方法需要第一步，其被称为硝化步骤且需要将氨氮转化为硝酸盐和非常少量的亚硝酸盐，通常被称为NO_X。许多常规活性污泥废水处理方法在好氧处理区进行硝化。在好氧处理区，将含氨氮的废水进行通气，这使得能够产生将氨氮有效转化为NO_X的微生物培养。一旦氨氮被转化为NO_X，则含NO_X的废水通常被转移到缺氧区以用于反硝化。在反硝化处理区，含NO_X的废水保持在没有供给空气且通常被称为缺氧处理区的水池内。在这里，进行微生物的不同培养以使用NO_X作为氧化剂，从而将NO_X还原为自由氮释放到大气中。为了更详细地理解和了解常规生物硝化和反硝化，请参考美国专利号3,964,998、4,056,465、5,650,069、5,137,636和4,874,519中发现的公开内容。

常规的硝化和反硝化方法存在许多缺点。首先，常规的硝化和反硝化方法需要大量氧气生成形式的能量，氧气生成是硝化阶段所必需的。此外，常规的硝化和反硝化还需要额外碳源的大量供应。

近年来，发现反氨化可在有限的环境中在单级生物膜反应器中进行。这一方法采用生物膜载体，并且将该方法设计成在生物膜载体上生长某类细菌。特别是，靶细菌是好氧氨氧化(AOB)细菌和厌氧氨氧化(ANAMMOX)细菌。在很大程度上，限制这种反氨化的方法在侧流装置中进行，侧流装置中会有较高的氨浓度、较低的有机碳浓度和较高的温度。应用这种方法，例如，处理来自厌氧消化污泥的污水(废水，排放水，reject water)。“污水”这一术语是指下述含水流，其包含在废水处理方法的侧流中，并且含水流包括相对于主流中的废水的较高的氨浓度。

反氨化方法有许多优点。去除一定量的氨氮需要约大约60％以下的氧。此外，反氨化方法不需要额外的碳源。而且，反氨化方法产CO₂量少、产污泥量少。

因此，需要以下反氨化方法，其适于充分去除废水处理方法的主流和侧流中的氨，且不需要常规的硝化和反硝化所需的大量氧，尤其适于含有较高有机碳含量和较低氨浓度的主流中的废水。

发明内容

本发明涉及一种反氨化方法，其利用AOB细菌和厌氧氨氧化细菌去除废水处理方法中的主流和一个或多个侧流中的氨。

此外，本发明可以在废水中含有较高氨浓度的侧流中生长AOB细菌和厌氧氨氧化细菌，且本发明利用生长在侧流中的AOB细菌和厌氧氨氧化细菌去除主流中的废水中的氨。

再者，本发明使AOB细菌和厌氧氨氧化细菌与主流和侧流中的废水交替接触，其中所述侧流接触用于去除来自侧流中的废水的氨，并且用于在温度和底物水平的有利操作条件下复原(再生，恢复，rejuvenate)AOB细菌和厌氧氨氧化细菌，使得当侧流返回到主流时将有效地去除来自主流中的废水的氨。