[发明专利]一种氨氮废水部分预亚硝化-厌氧氨氧化高效脱氮方法

说明书

本发明属于氨氮废水处理的技术领域，公开了一种氨氮废水部分预亚硝化‑厌氧氨氧化高效脱氮方法。方法：1)向装有氨氮吸附填料的装置中接种硝化污泥，进行生物挂膜培养；2)将碱度与氨氮废水混合，于曝气条件下，在装有氨氮吸附填料的装置中进行部分预亚硝化；3)预亚硝化后的出水通入厌氧氨氧化反应器中，补充碱度，曝气，然后进行厌氧氨氧化反应，实现氨氮废水的脱氮。本发明先预亚硝化，降低了高浓度氨氮废水在高pH值下，产生高浓度FA对微生物的毒性作用；结合预亚硝化降低了厌氧氨氧化装置中的曝气量，避免破坏厌氧氨氧化颗粒污泥或菌胶团。本发明的方法简单，实现高效脱氮。

技术领域

本发明属于氨氮废水处理的技术领域，具体涉及一种氨氮废水部分预亚硝化-厌氧氨氧化高效脱氮方法。

背景技术

废水中的氨氮，排放到自然水体，引起自然水体的富营养化，使水质变差，故废水中的氨氮必须脱除，达到排放标准。生物法脱除废水中的氨氮，是现今最常用，最经济的处理方法。按脱氮过程，主要有三种生物脱氮方法：1、硝化-反硝化法：目前，应用最为广泛的脱氮工艺，如：污水处理厂的A²O法，氧化沟法等都采用这种脱氮工艺，它的原理是先将水中的氨氮通过氨氧化菌(AOB)转化为亚硝氮，再通过氮氧化菌(NOB)转化为硝态氮，在有碳源的厌氧条件下，反硝化作用将其转化为氮气而脱氨；2、亚硝化-反硝化法：该方法将水中的氨氮通过氨氧化菌(AOB)转化为亚硝氮，然后，在需要较少的碳源条件下(相对于硝化-反硝化法)，直接将亚硝氮通过反硝化转化为氮气而脱除；3、厌氧氨氧化法：该方法将部分氨氮亚硝化，然后亚硝氮与氨氮以一定比例在厌氧氨氧化菌的作用下，转化为氮气。整个反应只需要将部分氨氮亚硝化，曝气量少，同时不需要额外添加碳源，被视为节能、低碳的生物脱氮方法。

综合对比以上三种生物脱氮过程，硝化-反硝化所需碳源最多，且氨氮氧化过程所需的氧气也最多，能耗最大，但由于该反应比较容易实现，目前仍广泛使用。而亚硝化-反硝化、厌氧氨氧化，因需要的碳源较少或不需要碳源，且能耗低，是近年来研究开发和工程应用的热点。由于氨氮在氨氧化菌(AOB)的作用下转化为亚硝氮后，很容易进一步被氮氧化菌(NOB)氧化为硝态氮，故如何抑制NOB，将氨氮氧化过程控制为以亚硝化为主，使亚硝氮得以累积，成为亚硝化-反硝化、厌氧氨氧化的关键。

厌氧氨氧化是目前最经济的生物脱氮方法，在厌氧氨氧化反应器中，虽然厌氧氨氧化所需的曝气量只有完全硝化-反硝化曝气量的四分之一左右，但要脱除大量的氨氮，特别是脱除氨氮的负荷较大时，厌氧氨氧化需要相当大的曝气量，且大量的曝气亦会破坏厌氧氨氧化颗粒污泥，从而削弱甚至抑制厌氧氨氧化反应；此外，对于高浓度氨氮废水，一次性添加大量的碱度不仅会带来高pH环境，且必将导致游离氨(FA)大幅增加，不利于厌氧氨氧化。

发明内容

为了能够降低生物脱氮成本，提高脱氮效率，同时也为了克服上述亚硝化-反硝化、厌氧氨氧化的缺点和不足，本发明目的在于提供一种氨氮废水部分预亚硝化-厌氧氨氧化高效脱氮方法。本发明将部分预亚硝化与厌氧氨氧化串联结合，以碳酸钠(或碳酸氢钠)作为氨氮部分预亚硝化的碱度供体，实现氨氮废水的部分预亚硝化。通过氨氮废水的部分预亚硝化，可避免一次性向厌氧氨氧化反应器中投加大量的碱度，部分氨氮的转化，使得氨氮的浓度降低，同时碱度在亚硝化过程中被消耗；再补充部分碱度，使得FA维持在不抑制厌氧氨氧化菌活性的范围，提高厌氧氨氧化的效率。此预亚硝化方法，适用于浓度为250-1500mg/L氨氮废水。采用本发明方法实现氨氮废水的部分预亚硝化，然后，在厌氧氨氧化反应器中，通过厌氧氨氧化的作用脱除高氨氮废水中的氨氮。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种氨氮废水部分预亚硝化-厌氧氨氧化高效脱氮方法，包括以下步骤：

(1)向装有氨氮吸附填料的装置中接种硝化污泥，进行生物挂膜培养并形成生物填料滤床，作为部分预亚硝化的反应装置；