[发明专利]短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮工艺及控制方法

说明书

本发明公开了一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮工艺及控制方法，包括如下步骤：（1）、采用填充聚氨酯海绵的SBBR反应器，载体填充率控制在50%~60%；SBBR反应器底部设有微孔曝气盘，曝气由空气压缩泵提供，并连接气体转子流量计调节进气量，内部设置混合泵保证水、微生物和氧气三者充分的混合搅拌；反应器设置温度、pH、DO、ORP多参数在线监测仪。本发明工艺克服了单独厌氧氨氧化和同步亚硝化厌氧氨氧化反硝化对COD去除效果不好的难题。

技术领域

本发明属于废水生物处理领域，具体为一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮工艺及控制方法。

背景技术

氮的过量排放是造成水体缺氧、恶臭以及富营养化的重要原因之一。生物脱氮是废水氮去除应用最广泛的技术。然而由于很多高氨氮低碳氮比废水导致以缺氧/好氧（A/O）为核心的传统生物脱氮工艺脱氮效率偏低而能耗和运行成本偏高等不足。开发工艺运行费用少的节能高效型生物脱氮新技术对于高浓度氨氮低C/N比废水处理具有研究价值和意义。

厌氧氨氧化（Anaerobic Ammonium Oxidation, ANAMMOX）是A.Mulder等在利用流化床反应器进行反硝化研究时发现并正式命名的一种新型脱氮工艺，该工艺是由氨氮和亚硝酸盐在厌氧氨氧化菌的作用下生成氮气和少部分硝酸盐而实现自养脱氮。厌氧氨氧化具有许多传统生物脱氮工艺不具备的优点：①无需额外碳源，能使能源节省60%以上；②可节省供氧量（氧化1g氨氮可节约4. 57g氧气）；③反应产酸少，无需酸碱中和；④污泥产量少，节省污泥处理费用；⑤运行费用低（其处理成本为€0.75/kg N，远低于生物脱氮工艺€2.5/kg N）。由于废水中亚硝酸盐是发生厌氧氨氧化的前提条件，如何实现亚硝酸盐氮的积累成为厌氧氨氧化工程化应用及推广的技术瓶颈之一。为此，众多学者将短程硝化与厌氧氨氧化相结合并进行了大量研究，相继开发了SHARON-ANAMMOX、CANON、OLAND等工艺。然而由于厌氧氨氧化不需要有机碳源，这些工艺不能有效去除有机物，大大限制了工艺应用。

近年来出现了一种同步亚硝化厌氧氨氧化反硝化新工艺（Simultaneous partialNitrification, Anammox and Denitrification，SNAD），可以用于垃圾渗滤液、厌氧消化液、化肥废水等高氨低碳氮比废水脱氮。它在一个反应器内通过短程硝化-厌氧氨氧化及反硝化协同作用达到同时去除氨氮和COD而引起广泛关注。然而这种工艺，由于厌氧氨氧化消耗了大量的亚硝酸盐而仅生成了一小部分硝酸盐，使后续发生反硝化去除的COD效率很低，一般仅为20-60%；另外由于有机物对厌氧氨氧化菌产生明显抑制作用，导致该工艺不能处理含较高浓度COD的有机废水，对于处理一些同时含有高浓度的COD和氨氮的废水（如焦化废水、制革废水、制药废水和煤气化废水）等中低C/N比废水该工艺的脱氮效率和COD去除效率依然有限。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮工艺以实现同时含有高浓度COD和氨氮废水高效处理。

本发明的另一目的之一在于提供一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮工艺控制方法，以实现同时去除废水中的有机物和氨氮。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮工艺及控制方法，包括如下步骤：

（1）、采用填充聚氨酯（PU）海绵的SBBR反应器，载体填料的填充率控制在50%~60%；填料为高分子合成亲水性聚氨酯生物填料，边长2.5cm，并经过氧气、氢气双重爆炸而成，孔径2~7mm，相互贯通。

SBBR反应器底部设有微孔曝气盘，曝气由空气压缩泵提供，并连接气体转子流量计调节进气量，内部设置混合泵保证水、微生物和氧气三者充分的混合搅拌。反应器内部设置温度、pH、DO、ORP多参数在线监测仪。