[发明专利]一种高氨氮有机废水的生物固氮处理方法

说明书

本发明公开了一种高氨氮有机废水的生物固氮处理方法，属于环境工程技术领域。本发明包括微生物的加富、驯化步骤，生物固氮‑菌体蛋白合成步骤，菌体蛋白分离步骤以及滤液生化处理步骤，利用嗜酸性还原菌和丝状真菌将废水中的氨氮(游离氨和铵离子)用于合成自身生长需要的蛋白质，在体内酶作用下转化代谢生成菌体蛋白，以及克雷伯氏菌能够实现高效生物絮凝作用，从而达到去除废水中氨氮的目的，并采用固液分离方式将菌体蛋白回收，用于高品质有机肥、饲料原料等资源化用途，废水中氨氮去除率在90％以上。

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，更具体地说，涉及一种高氨氮有机废水的生物固氮处理 方法。

背景技术

氨氮是水环境污染物控制的重要指标之一，其对水体产生的污染主要表现为水体富营养 化，不仅降低了水体观赏与使用价值，同时被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐严重影响水生生物及 危害人类健康，因此国家对各行业废水氨氮排放标准做了严格要求，如《污水综合排放标准》 (GB8978—1996)一级和二级标准氨氮排放限值分别为15mg/L和25mg/L，《畜禽养殖业污 染物排放标准》(GB18596—2001)氨氮排放限值为80mg/L。

高氨氮废水是指氨氮含量高于1000mg/L的废水，同时废水中COD也呈现高含量(大于 20000mg/L)，如畜禽养殖粪污废水、餐厨垃圾三相分离废水、垃圾渗滤液等，具有处理难度 大，处理费用高的特点。以处理餐厨垃圾三相分离废水为例，污水中氨氮含量为3000mg/L， COD含量为20000mg/L，吨水投资在5～10万元，处理成本在40～50元，且氨氮指标难以做到综合排放标准二级排放要求。

传统的高氨氮处理方法有氨吹脱、硝化--反硝化生物脱氮法、折点加氯、离子交换法等。 氨吹脱工艺除氮效果受pH、温度影响，只能作为高浓度氨氮废水的前处理，且吹脱过程中由 于气液比较大，排放出来的氨气由于浓度较低，吸收困难，排放至大气中会造成二次污染。 中国专利申请号201210051165.2，申请公布日为2012年7月18日公开了一种高氨氮废水处 理的方法，该方法由机械格栅槽、隔油池、调节池、碳源罐、高效组合气浮、CASS反应器、 中间水池、MBR接触氧化池、二沉池、碱罐等构筑物构成，工艺路线复杂，且微生物所能承 受氨氮浓度较低，进水氨氮浓度低于500mg/L，且硝化与反硝化对溶解氧的要求高，反硝化 过程需要添加碳源，硝化反应消耗碱度需及时补充碱液，具有处理成本高、工艺要求严格等 不足。离子交换法因其昂贵的处理和再生成本，在高氨氮废水处理中未见相应报道。

中国专利公开(公告)号CN101643271A的现有技术公开了一种高效废水生物脱氮的方 法，适用于含氮工业废水、含氮生活污水的处理。该方法将芽孢杆菌以体积百分比的5％～ 10％接种至种子培养基，在温度为30～35℃，摇床转速为180～200r/min条件下培养1～1.5d， 进行活化。再取种子液，按体积百分比的5％～10％接种至发酵培养基进行放大发酵培养1～ 2d，直至培养液中细菌的数目超过10⁸个/L，制得所需的微生态制剂。将该微生态制剂按体积 百分比的5％～10％投加至含氮废水中。该方法无需进行硝化细菌的驯化与分离，大大节约 了时间和成本，同时减少了工作量；在高氨氮起始浓度的条件下仍有极高的氨氮去除率，可 在短时间内将废水中的氮去除。但从实施例来看，当氨氮浓度为200mg/L时，去除率为85％， 且随着氨氮浓度的递增，去除率呈下降趋势，而实际高氨氮废水氨氮含量均超过500mg/L， 如养殖场粪污废水，氨氮含量大于1000mg/L，因此该方法用于处理实际废水效果如何不得而 知，且从实施例来看，均采用实验室配置的模拟废水，污染成分单一，微生物生长环境良好， 但实际废水成分复杂，往往悬浮物(SS)、COD，还有其他污染物，如养殖场废水中有一定 量的抗生素，是否会对微生物生长繁殖、脱氮效果有影响无从考证。同时，采用微生物单独 投加的方式，一方面增加了运行成本和操作的复杂性，另一方面微生物与高氨氮废水没有形 成良好的共存体系，对水质发生变化缓冲性差，影响脱氮效率。