[发明专利]反硝化厌氧氨氧化SBR处理高浓度硝酸盐废水与城市污水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种反硝化厌氧氨氧化SBR处理高浓度硝酸盐废水与城市污水的方法，属于污水生物处理的技术领域，具体是先分别培养和驯化具有不完全反硝化特性的反硝化菌群和厌氧氨氧化菌群，再接种厌氧氨氧化污泥与具有较高亚硝酸盐积累率的反硝化污泥于同一反应器中，将硝酸盐废水与城市污水按一定比例进入反硝化厌氧氨氧化SBR反应器，硝酸盐还原过程积累的亚硝酸盐与城市污水中的氨氮再通过厌氧氨氧化反应生成氮气被同步去除。

背景技术

随着我国工业化进程的加快，自然环境尤其是水环境遭到了较严重的破坏，江河及湖库水环境质量日趋恶化，大量未经处理或未经适当处理的含氮、磷废水的排放是造成氮、磷污染的一个重要原因。为了解决目前的水污染问题，国家加快了对水环境治理的步伐，城市污水厂排放标准日趋严格。为了达到严格的排放标准，污水处理过程的能耗也随之提高，经济、高效的污水脱氮方法是目前污水处理工作中的迫切需求。高浓度硝酸盐废水是一种氮负荷较高的废水，污水处理厂中污泥消化液经好氧硝化后的出水及其他工业废水均可产生高浓度硝酸盐，不但加大了污水处理厂脱氮的负荷，还增加了运行处理费用，如果反硝化效果不理想会严重影响出水水质，经济有效地进行高浓度硝酸盐废水脱氮是污水处理中的重要工作。

厌氧氨氧化工艺是一种新型生物脱氮技术，原理为在缺氧条件下，厌氧氨氧化细菌以亚硝酸盐(NO₂^--N)为电子受体,直接将氨氮(NH₄⁺-N)氧化为氮气(N₂)。与传统工艺相比，厌氧氨氧化工艺无需供氧和有机碳源，剩余污泥产量低，厌氧氨氧化菌代谢活性高，工艺容积转化率高，是目前公认的经济高效的污水生物脱氮途径。但是厌氧氨氧化过程本身会产生硝酸盐，占进水总氮的11％，导致厌氧氨氧化过程理论上最大总氮去除率为89％，因此，通过将反硝化过程与厌氧氨氧化过程进行耦合的方法可以为提高脱氮效率提供新的途径。

城市污水主要包括氨氮和大量可生物降解有机物，这部分有机物可作为反硝化过程中的有机碳源被反硝化菌利用，将硝酸盐还原。利用传统硝化反硝化方法进行城市污水脱氮不仅浪费了原水中大量有机碳源，而且脱氮效果并不理想，仍需外加碳源提高反硝化效果，因此增加了运行费用。而城市污水短程硝化过程亚硝积累难以实现和维持稳定，是城市污水厌氧氨氧化实现的瓶颈。

利用部分反硝化与厌氧氨氧化耦合，即反硝化氨氧化工艺同时处理高浓度硝酸盐废水和城市污水，是解决污水脱氮的一种经济、有效的新途径。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种反硝化厌氧氨氧化SBR处理高浓度硝酸盐废水与城市污水的方法，具体是先分别培养和驯化具有不完全反硝化特性的反硝化污泥与厌氧氨氧化污泥，再接种厌氧氨氧化污泥与具有较高亚硝酸盐积累率的反硝化污泥于同一反应器中，硝酸盐废水与城市污水按一定比例同时进入反硝化氨氧化SBR反应器，硝酸盐还原过程积累的亚硝酸盐与城市污水中的氨氮再通过厌氧氨氧化生成氮气被去除。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

反硝化厌氧氨氧化SBR处理高浓度硝酸盐废水与城市污水的方法，其特征在于，先分别培养不完全反硝化菌和厌氧氨氧化菌，再驯化反硝化厌氧氨氧化的共生菌群，方法包括以下步骤：

步骤一：接种反硝化污泥于反硝化厌氧氨氧化SBR反应器3中，控制接种后污泥浓度2000～3500mg/L，污泥龄为30～50天；硝酸盐废水收集到高浓度硝酸盐废水水箱1中，其硝酸盐氮浓度为300～700mg/L，硝酸盐废水通过第一蠕动泵1.1进入反硝化厌氧氨氧化SBR反应器；城市污水水箱2中的城市污水通过第二蠕动泵2.1进入反硝化厌氧氨氧化SBR反应器中，控制反应器内初始COD与硝酸盐氮质量浓度之比为2.0～3.5；每周期进水后缺氧搅拌反硝化60min～180min，搅拌结束后静置沉淀60min～120min，沉淀结束后将上清液排出，排水比为20％～60％，直至出水亚硝酸盐积累率为80％～100％，完成不完全反硝化污泥培养过程；当出水亚硝酸盐积累率低于80％时，通过在2.0～3.5范围内降低初始COD与硝酸盐氮质量浓度之比，使出水亚硝酸盐积累率为80％～100％；