[发明专利]一种一体化厌氧氨氧化强化内源反硝化SBBR深度脱氮的方法

说明书

一种一体化厌氧氨氧化强化内源反硝化SBBR深度脱氮的方法属于污水生物处理领域。该系统包括生活污水水箱，SBBR反应器。生活污水进入SBBR反应器后，反硝化菌利用污水中的有机物将上个反应周期产生的硝态氮反硝化去除，并将剩余的有机物储存至细菌体内合成内碳源，反应结束后进行曝气，在生物膜上进行一体化厌氧氨氧化反应(即同步短程硝化厌氧氨氧化反应)，去除污水中的氨氮，生成少量的硝态氮，反应完成后开启搅拌，反硝化菌进行内碳源反硝化，进一步降低出水硝态氮浓度。本发明发挥了一体化厌氧氨氧化技术与序批式生物膜法的优势，同时充分利用进水中的有机物，在单一系统内实现低碳氮比生活污水的深度脱氮，操作简单，节约能耗。

技术领域

本发明涉及一种一体化厌氧氨氧化强化内源反硝化SBBR深度脱氮的方法，属于污水生物处理技术领域。

背景技术

随着水体富营养化问题的日益突出、水质指标体系不断严格，污水脱氮除磷，尤其是脱氮问题成为了水污染控制中的热点。传统多级分设备的生物脱氮工艺在污水脱氮方面应用广泛，但存在着硝化细菌易流失、需外加碳源或碱度，容易发生污泥膨胀，工艺流程长，基建投资费用高等方面的问题。为此，本发明提供一种将一体化厌氧氨氧化(即同步短程硝化厌氧氨氧化)技术与SBBR反应器(序批式生物膜反应器)优势相结合的方法，同时充分利用污水中的有机物，在单一系统中实现低碳氮比生活污水的深度脱氮。

一体化厌氧氨氧化技术是近年来发现的一种新的脱氮工艺，在低DO条件下，短程硝化与厌氧氨氧化可在同一系统中同时进行，简化了操作的难度，该工艺在节省资金、能源及简化生物除氮技术等方面具有很大优点，和常规的生物脱氮工艺相比，该工艺能节省大量的碳源与曝气能耗，同时具有污泥生成量少等一系列优点，因而近年来成为国内外的研究热点。此外，通过强化内源反硝化反应，可充分利用污水中的有机物，进一步降低出水硝态氮浓度，实现低碳氮比城市污水的深度脱氮。

SBBR反应器是通过向SBR反应器(序批式反应器)添加微生物载体而形成的可控制非稳态生物膜污水处理工艺。采用SBBR反应器进行脱氮具有以下重要特点：微生物附着生长，易生成世代长的微生物(如厌氧氨氧化菌)；在反应初期，基质丰富，有利于碳的转化和储存；生物膜能创造缺氧微环境，有利于在好氧情况下实现一体化厌氧氨氧化反应。

随着生物膜厚度的增加，其传质阻力相应增加，沿传质方向逐渐形成外层为好氧层、内层为缺/厌氧层的微环境。好氧层主要进行短程硝化反应，缺氧层主要进行厌氧氨氧化与反硝化反应，可在同一反应器内进行有机物与氮的去除。

本发明通过生物填料挂膜，形成对短程硝化菌、厌氧氨氧化菌、反硝化菌各自有利的微环境，利用菌群间的协作，实现氮的深度去除。

发明内容

针对当前生活污水碳氮比低，传统脱氮工艺效果不好，能耗大等问题，本发明将一体化厌氧氨氧化技术与SBBR反应器的优势相结合，同时通过强化内源反硝化，可在单一系统中实现有机物与氮的深度去除，反应器形式简单，可控性和灵活性高，易于操控。

利用一体化厌氧氨氧化强化内源反硝化深度脱氮的SBBR系统，其特征在于：包括生活污水水箱(1)、SBBR反应器(2)；其中所述生活污水水箱(1)通过进水泵(3)与SBBR反应器(2)相连接；所述SBBR反应器(2)设有填料支架(4)、生物填料(5)、气泵(6)、气体流量计(7)、曝气盘(8)、排水阀(9)、排泥阀(10)、DO探头(11)、搅拌器(12)；所述生物填料(5)呈立方体状，材质为聚氨酯，孔隙率大于90％，比表面积20～23m²/g，填充率20％～25％，用尼龙绳将其穿挂在填料支架(4)上，均匀分布于SBBR反应器(2)中，微生物附着生长在填料上形成生物膜，而生物膜的表面到内部存在DO浓度梯度，可形成好氧—缺氧区域微环境，在生物膜外表面(好氧层)主要进行短程硝化反应，内部(缺氧层)主要进行厌氧氨氧化与反硝化反应。

以一体化厌氧氨氧化强化内源反硝化SBBR进行深度脱氮的方法，主要包括以下步骤：