[发明专利]一种基于改性污泥碱性水解液的强化污水氮素与双酚A同步去除的方法

说明书

本发明提供一种基于改性污泥碱性水解液的强化污水氮素与双酚A同步去除的方法：将经初次沉淀后的污水通入生物膜反应器中，生物膜反应器进水之中添加改性污泥碱性水解液，在生物膜反应器中放入载体填料，调节进水氮源，进行污水氮素与双酚A的去除，本发明的方法采用剩余污泥制备改性污泥碱性水解液作为外加碳源，能够实现剩余污泥的减量化和资源化，能够有效降低工艺运行成本，且为系统功能菌群富集提供可控的物质和能量，有效强化污水生物处理工艺有机碳源，提高脱氮效率和双酚A的去除性能。

技术领域

本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种基于改性污泥碱性水解液的强化污水氮素与双酚A同步去除的方法。

背景技术

不断提升的污水排放标准使得城镇污水的处理要求日益严格。氮素和有机物污染是城镇污水的主要污染物，而生物脱氮工艺因其经济有效的优点受到广泛的研究和应用。然而，城镇污水有机碳相对不足，导致异养反硝化菌缺乏电子供体和能量来源，不利于反硝化菌的富集生长和反硝化性能的提高。

现代工业的发展，使得城镇污水具有生活污水与工业废水混排的特点，常出现药物、环境激素等难降解的新型有机污染物。环境激素（Environmental Estrogens, EEs）也称内分泌干扰物（EDCs），具有生物难降解、辛醇-水分配系数高、痕量即产生毒性作用等特点，EEs可以与生物体激素受体结合，使生物体内分泌功能紊乱或产生致癌致畸等病变，对人类及生态系统存在潜在影响。双酚A（BPA）是环境激素中的一类外源性雌激素，由于常规污水处理处理工艺难以降解痕量有机污染物，可通过微生物的共代谢机制在外加碳源条件下，以混合基质培养的方式提高其去除率。

外加碳源已经被证明是一种十分有效的提高污水生物处理系统中反硝化脱氮性能的重要方法。显然，增加污水生物处理系统的有机碳源能够有效去除系统中的氮素和EEs。然而，外加碳源提高了系统运行成本，不利于其工业应用。挖掘污水处理系统内碳源，如污泥碳源等，能够有效减少污水生物处理系统的剩余污泥量，提高系统的脱氮性能并降低污水生物脱氮成本。但剩余污泥的颗粒/絮状结构以及污泥生物的自我维持能力使得单纯添加剩余污泥并不能显著提高系统的有效生物碳源。如何经济高效的利用剩余污泥，提高污水生物处理反硝化脱氮和双酚A的去除是亟待研究的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于改性污泥碱性水解液的强化污水氮素与双酚A同步去除的方法，采用碳源含量高的碱性发酵改性污泥，不仅使剩余污泥资源化，还有效提高脱氮效率和双酚A的去除性能，且运行性能高，运行能耗小，运行费用低。

本发明为解决上述技术问题所采取的方案为：一种基于改性污泥碱性水解液的强化污水氮素与双酚A同步去除的方法：将经初次沉淀后的污水通入生物膜反应器中，生物膜反应器进水之中添加改性污泥碱性水解液，在生物膜反应器中放入载体填料，调节进水氮源，进行污水氮素与双酚A的去除，本发明的方法采用改性污泥作为碳源，为反硝化菌提供稳定的能量来源，利于反硝化菌的富集生长，配合生物膜反应器，可有效去除污水中的氮素、有机物和双酚A。

作为优选，载体填料为多孔聚氨酯填料或弹性填料，载体填料悬挂或悬浮于反应器中，填料比表面积200~1000m²/m³，孔隙率为40~90%，载体实体积填充率为3~20%，本发明选择的载体填料有效表面积大，适合微生物吸附生长，且载体的多孔结构得以保护微生物生长繁殖，载体填料比重接近于水，随水自由运动性能好，使得载体可在反应器内自由旋转，不仅促进生物膜与水体中污染物的充分接触，还增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率，大幅提高处理效率，缩短水力停留时间。

作为优选，改性污泥碱性水解液制备方法包括以下步骤：

1）制备改性碱液：取浓度为0.08~0.12mol/L的NaOH溶液，在恒温水浴中加热至温度为90~100℃，得NaOH热溶液作为改性碱液；