[发明专利]一种投加有机物协同硫自养反硝化强化脱氮的方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种投加有机物协同硫自养反硝化强化脱氮的方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，大量氮磷等营养元素进入到水体中，导致水体的富营养化，为了进一步控制水体污染，我国在污水处理上的投入也越来越大。

在脱氮污水处理中，自养反硝化脱氮技术一直是国内外研究的重点。自养反硝化是采用铁氧化菌、脱氮硫杆菌等在缺氧或厌氧条件下利用硫磺作为电子供体，以无机碳化合物（比如CO₂、HCO₃^-）作为碳源的氧化还原反应中释放出来的能量来脱氮，将硝酸盐还原成氮气的方法达到脱氮的目的。

本发明在此方向进行了进一步的研究。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明提供了一种投加有机物协同硫自养反硝化强化脱氮的方法，脱氮效果显著。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

一种投加有机物协同硫自养反硝化强化脱氮的方法，包括以下步骤：在硫颗粒和碳酸钙颗粒的反应流程中，在反应器的进水中加入有机物，使反应器中硫自养反硝化菌和异氧反硝化菌同时存在。

作为优选，反应器中，硫颗粒与碳酸钙颗粒的体积比为1:0.7，且碳酸钙颗粒的粒径为1mm~5mm，硫颗粒的粒径为1mm~8mm。

作为优选，加入的有机物为乙酸钠，且按照C/N=2.5的比例投加乙酸钠，其中C为加入的乙酸钠中碳摩尔量，N为反应器出水中的硝酸盐中的氮摩尔量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明中，通过在反应器的进水中加入少量有机物，硝氮的去除量得到了增加，明显强化了脱氮效果。

附图说明

图1为添加少量有机物之后的脱氮效果对比图。

图2为添加少量有机物之后的酸碱度变化示意图。

图3为添加少量有机物之后的出水硫酸盐含量变化示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明中，一种投加有机物协同硫自养反硝化强化脱氮的方法，包括以下步骤：在硫颗粒和碳酸钙颗粒的反应流程中，在反应器的进水中加入有机物，使反应器中硫自养反硝化菌和异氧反硝化菌同时存在。具体的，反应器中，硫颗粒与碳酸钙颗粒的体积比为1:0.7，且碳酸钙颗粒的粒径为1mm~5mm，硫颗粒的粒径为1mm~8mm。加入的有机物为乙酸钠，且按照C/N=2.5的比例投加乙酸钠，其中C为加入的乙酸钠中碳摩尔量，N为反应器出水中的硝酸盐中的氮摩尔量。本发明中的方法中，其他未涉及的工艺步骤和参数都为行业中常规的处理工艺参数。

本发明中，通过添加少量的乙酸钠，明显增强了脱氮效果，见图1，由图1可知，当进水硝氮浓度为20 mg/L左右时，硫自养反硝化时出水硝氮的平均浓度为4.9 mg/L，按照C/N（出水硝氮平均值）=2.5的比例投加乙酸钠，很明显，硝氮的去除量得到了增加，硝氮的出水浓度稳定在零左右。

根据文献，C/N≥4.0时，异养反硝化才会有较好的脱氮效果，而本发明中，投加C/N=2.5的有机物便使异养/自养系统达到了完全的脱氮效果，表明在硫自养系统中适量投加有机物能够强化脱氮效果。

本发明中，通过添加少量的乙酸钠，有效了改变了反应液的酸碱度，见图2，由图2可知，没有投加有机物时，进水的pH在6.78~7.05之间，出水pH在6.47~6.68之间，出水的pH值明显小于进水。投加少量有机物之后，进出水的pH值很接近，出水的略小于进水的，表明在投加有机物之后，通过异养反硝化产生的碱度能够中和一部分硫自养反硝化所产生的氢离子，起到一定的缓冲作用，对环境友好。

本发明中，通过添加少量的乙酸钠，降低了出水中硫酸盐的含量，见图3，由图3可知，进水的硫酸盐浓度为14~27 mg/L，单独硫自养反硝化期间，出水硫酸盐浓度在142~172 mg/L之间。投加少量有机物之后，出水硫酸盐浓度在134~147 mg/L之间，浓度有所降低。

综合以上分析，在硫自养反硝化系统中投加少量有机物后，对系统的脱氮效果有明显的强化作用，硫自养/异养的协同作用明显，碳源的存在刺激了异养反硝化微生物的活性，自养异养协同作用大于二者的叠加作用。

除了可以应对水质冲击之外，当冬季低温时，硫自养反硝化系统中的微生物由于低温活性受到影响时，可以适当的投加有机物，强化系统的脱氮效果。