[发明专利]基于厌氧氨氧化的独立反硝化“耦合”的系统和水处理方法

说明书

基于厌氧氨氧化的独立反硝化“耦合”的系统和水处理方法，属于污水处理技术领域。依托水解酸化生物活性填料、短程硝化生物活性填料、反硝化生物活性填料、厌氧氨氧化(少存在或者不存在反硝化细菌，相对“纯”的厌氧氨氧化细菌)生物活性填料，以及依托活性污泥法所建立的独立的生物除磷单元技术，建立以厌氧氨氧化为核心的污、废水脱氮除磷处理流程，能够很好地解决目前厌氧氨氧化针对低浓度、低温含氮污、废水处理的各种技术问题，从而实现深度脱氮除磷。

技术领域：

本发明属于污、废水处理领域，特别涉及基于厌氧氨氧化的独立反硝化“耦合”的污、废水处理技术。

背景技术：

自1977年，奥地利理论化学家Engelbert Broda推断世界上存在着厌氧氨氧化现象以后，20世纪90年代，荷兰代尔夫特理工大学开始了利用厌氧氨氧化细菌(AAOB)进行水处理脱氮工艺技术的研究。到目前，所形成的技术已被广泛应用于世界各地、各种高氨氮污、废水如污泥消化液、垃圾渗沥液等脱氮处理的研究和工程实践中。在各种应用中无不显示出厌氧氨氧化(ANAMMOX)是目前最为经济的生物脱氮途径。

近十几年，包括荷兰和我国水处理工作者在内，都立志将该技术方法应用于相对“低浓度”(相对于几百甚至上千PPM氮含量)和相对“低温”(相对于ANAMMOX反应所适应的34℃)的污、废水脱氮处理中。在这一研究和应用技术开发过程中，ANAMMOX相对于传统的全程生物脱氮技术显示了一定的能力优势和不依赖于外加碳源的优势，但是，在研究和实践过程中，也显现出目前难以跨越的技术障碍，导致采用ANAMMOX技术针对低温、低氨氮污废水进行生物脱氮没有实质性的突破和较大范围的成功应用。

围绕这些研究尤其是应用研究总结存在如下问题：

(1)早期以荷兰为代表的ANAMMOX技术应用，形成了OLAND、CANON、SHARO N-ANAMMOX。这些技术在国际上和我国国内针对污泥消化液、垃圾渗沥液等高浓度含氮废水处理得到了大规模应用。在应用过程中采用悬浮颗粒污泥法，存在着严重的细菌流失，针对厌氧氨氧化细菌(AAOB)这一增长速率低，整体生长速度慢的细菌无疑这是一个致命的缺点。近些年国内应用了附着生长方式，使细菌流失现象有所缓解，在反应系统稳定性方面得到了一定的提高。

(2)针对上述三种工艺，在ANAMMOX系统建设上，在亚硝化控制阶段，均采用低溶解氧控制方式。OLAND工艺直接采用低溶解氧控制亚硝化过程；CANON工艺由于氨氧化细菌(AOB)存在于ANAMMOX颗粒污泥的外表面，为了不影响内部AAOB所需的厌氧环境和控制氨氮氧化过程中硝态氮的生成，在反应体系中要严格控制低溶解氧状态的保持；SHARON-ANAMMOX工艺为了控制氨氮氧化过程中硝态氮的生成，不但控制了低溶解氧，同时也利用了反应体系中的游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)对氨氮氧化过程中的亚硝酸氧化细菌(NOB)的抑制，以期控制氨氧化过程的硝态氮的生成。上述过程由于低溶解氧技术方法的采用，导致了ANAMMOX生化过程的高效率难以发挥，形成了目前整个AN AMMOX脱氮体系的低效率(许多在0.5Kg/m³.d左右)。