[发明专利]一种全程自养脱氮工艺的性能强化方法

说明书

本发明公开了一种全程自养脱氮工艺的性能强化方法，涉及含氮废水生物处理技术领域。该全程自养脱氮工艺的性能强化方法，采用模拟废水启动全程自养脱氮系统，反应器采用上流式厌氧污泥床反应器，添加填料、高效厌氧氨氧化污泥、增加铁离子以及提高进水亚硝氮的方法提高系统运行性能。本发明提供的强化方法能够提高生化整体处理效率，使得废水处理效果得到明显改善，进一步有效提升处理工艺的性能。

技术领域

本发明属于含氮废水生物处理技术领域，具体涉及一种全程自养脱氮工艺的性能强化方法。

背景技术

众多污水处理厂常采用传统生物脱氮，即硝化和反硝化生物过程从废水中去除氮素。然而，传统生物脱氮工艺在处理高氨氮低C/N废水时常因缺乏碳源而限制了脱氮性能，而额外添加有机物会提高运行成本且易造成二次污染，不利于系统安全经济运行。

新型脱氮技术CANON工艺在同一反应器中实现了短程硝化和厌氧氨氧化(Anammox)。它利用氨氧化菌(AOB)将部分氨氮转化成亚硝酸盐氮，再协同Anammox菌以水中的NH₄⁺-N为电子供体，亚硝酸盐为电子受体直接生成N₂，实现绿色脱氮的目的。与传统硝化-反硝化脱氮工艺相比能够节约63％的曝气能耗，不需要外源有机碳源，且剩余污泥和CO₂的排放水平可忽略不计，具有非常光明的应用前景。

然而，短程硝化中氨氧化细菌AOB需要在好氧环境下氧化部分氨氮作为亚硝酸盐，而厌氧氨氧化反应需要在厌氧或缺氧条件下将NH₄⁺-N和NO₂^--N反应生成氮气。由于CANON反应要在同一反应器中实现短程硝化和厌氧氨氧化，DO含量不能太高也不能太低，一般控制在0.2～1.0mg/L范围内。这势必会导致AOB和厌氧氨氧化菌的活性都受到抑制。而且，厌氧氨氧化菌的倍增时间长达十几天，运行条件极易受到运行条件如温度、pH、基质水平和盐度等的影响。如何提高全程自养脱氮系统的脱氮性能是急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全程自养脱氮工艺的性能强化方法，该性能强化方法能够有效提升工艺对氨氮的去除效果，增强工艺处理性能，进而改善废水处理效果。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种废水处理用复合材料，采用HDPE-g-MAH为基料、并添加锗石粉、藜麦粉、荞麦粉混合造粒，后经过甜叶菊苷表面处理后制得；其中，HDPE-g-MAH、锗石粉、藜麦粉、荞麦粉的质量比为1：0.05～0.08：0.07～0.1。添加藜麦粉、荞麦粉制备复合材料，具备营养缓释性能；与锗石粉复配，在制备复合材料的过程中协同作用形成微孔结构，提高载体比表面积，有利于水分的吸收和保持，能够对附着微生物起到直接的屏蔽保护作用，有效加速微生物在载体上的附着及固定，提升生物膜活性；增强营养缓释性能。甜叶菊苷表面处理后，提升复合材料的表面润湿性，增强亲水性能；促进微生物黏附、生长，进而提高复合材料的挂膜量，增强水处理能力。除此之外，制得的复合材料还具有良好的散热性。应用于生化反应器中，提高生化整体处理效率，使得废水处理效果得到明显改善，增强处理工艺性能。

优选地，经过甜叶菊苷处理后制得复合材料的水接触角＜70°。

上述的废水处理用复合材料的制备方法，包括：

S1：原料烘干，取HDPE-g-MAH、甜叶菊苷、锗石粉、藜麦粉、荞麦粉烘干处理；

S2：将烘干后的HDPE-g-MAH、锗石粉、藜麦粉、荞麦粉按比例添加到密封容器中充分混匀，通过单螺杆挤出机生产条状产品，依次进行真空定性、冷却、水冷却、烘干得到条状样品；

S3：取步骤S2中制得的条状样品、甜叶菊苷在转矩密炼机中进行共混，密炼、冷却至常温即得复合材料。