[发明专利]一种好氧同步硝化反硝化生物膜法处理受氮污染水体的方法

说明书

本发明公开了一种好氧同步硝化反硝化生物膜法处理受氮污染水体：通过制备生物膜载体来培养得到同步硝化反硝化生物膜；其中生物膜载体为70~80%可降解纤维载体和20~30%改性贻贝壳。有益效果为：基于固相载体缓释碳源性质，对碳源的控制能力好，物理和化学吸附能力好，挂膜速度快，形成的生物膜比表面积大。形成的凝胶状生物膜，从表面向内部逐步形成一个溶解氧梯度，表面处于好氧状态，中部是兼性的，而内部属厌氧状态，形成一个相对独立的好氧‑兼性‑厌氧单元，即在BAF内部整体好氧环境里再形成无数个A2O单元，实现异养型同步硝化和反硝化。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体是一种好氧同步硝化反硝化生物膜法处理受氮污染水体。

背景技术

硝化反应是指在有氧环境下，氨氮经过亚硝化菌和硝化菌的氧化作用，最终转化为硝态氮的过程。硝化反应的总反应式1.1为：NH₄⁺+1.815O₂+0.1304CO₂→0.0261C₅H₇O₂+0.973NO₃^--N+0.921H₂O+1.973H⁺。从式1.1可以看到，硝化过程需要大量的溶解氧，但是不需要消耗有机物。反硝化反应分为同化反硝化和异化反硝化，前者是指微生物利用硝酸盐的还原产物进行细胞合成，最终将硝酸盐转化为自身组成的一部分，后者则是微生物在一系列还原酶的作用下，将硝酸盐最终还原为氮气的过程。异化反硝化的具体过程为：

NO₃^-+2H++2e→NO₂^-+H₂O-89.2KJ﹒mol^-1 （1.2）

NO₂^-+2H⁺+e→NO+H₂O-32.9KJ﹒mol^-1 （1.3）

2NO+2H⁺+2e→N₂O+H₂O-226.4KJ﹒mol^-1 （1.4）

N₂O+2H++2e→N₂+H₂O-261.8KJ﹒mol^-1 （1.5）

5C+2H₂O+4NO₃^-→2N₂+4OH^-+5CO₂ （1.6）

NO₃^-+1.08CH₃OH→0.065C₅H₇NO₂+0.47N₂+1.68CO₂+HCO₃ （1.7）