[发明专利]一种应用于高盐高氨氮废水处理的短程硝化颗粒污泥及培养方法

说明书

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种高效实现高盐高氨氮废水短程硝化的颗粒活性污泥，以市政污水处理厂普通活性污泥为种泥，以序批式方式进行培养，通过调整基质浓度和沉降时间，获得高效实现高盐高氨氮废水短程硝化的颗粒活性污泥。培养出的污泥，可以快速启动高盐高氨氮废水短程硝化工艺并长期稳定运行，由于颗粒污泥高生物量和沉降性能好的特性，可以减少反应器体积，提高生物工艺效率，同时剩余污泥少，减少污泥处理成本。短程硝化需要的曝气低于传统全程硝化，后续组合反硝化工艺和厌氧氨氧化工艺可以极大地降低碳源投加量，降低运行成本。本发明最终获得的最大亚硝酸盐积累率和氨氧化速率达到98％和1.162～1.164kgN·m^‑3·d^‑1。

技术领域

本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种应用于高盐高氨氮废水处理的短程硝化颗粒 污泥

背景技术

氨氮为废水中的一种主要污染物，主要以铵离子和游离氨形式存在于水体中。氨氮是引起水体 富营养化和环境污染的重要物质，危害人体健康，易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖，鱼类大量死亡， 甚至会导致湖泊的干涸灭亡。另一方面，氨氮还会使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中增大用氯量； 对某些金属(铜)具有腐蚀性；当污水回用时，再生水中氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖， 形成生物垢，堵塞管道和用水设备，并影响换热效率。随着社会发展和生活水平的提高，高盐高氨氮废水 排放量急剧增加，主要来源垃圾渗滤液、煤化工、烟气脱硫脱硝等行业，其氨氮含量达到1000～10000mg/L， 盐度含量大于1000mg/L。因此经济高效地去除高盐高氨氮废水中地氨氮，对生态保护和人类生活与生产 具有重要意义。目前处理高盐高氨氮废水的方法主要包括物化及生物技术，包括氨吹脱、反渗透、电化学 和化学沉淀等物化处理方法，容易产生浓盐水等副产物或者引入其它污染物造成二次污染，需要进一步的 处理，高盐度的特点极易结垢对设备造成腐蚀。而生物技术如硝化-反硝化可以将氨氮转化为氮气排出，因 其成本低、无二次污染等特点在废水处理领域得到广泛应用。但高盐高氨氮废水通常含有的可生化有机物较少，而氨氮浓度较高，仅凭废水中的有机物难以为反硝化提供足够的电子供体，需要投加大量额外碳源， 使得运行成本居高不下。硝化分为氨氮氧化为亚硝氮、亚硝氮氧化为硝氮两个步骤，将氨氮氧化为亚硝氮 这个步骤被称为短程硝化。相较全程硝化，短程硝化可以节约25％的曝气量，此外反硝化亚硝酸盐比反硝 化硝酸盐所消耗的碳源量也减少了40％。厌氧氨氧化工艺可以以氨氮和亚硝氮为底物发生自养脱氮，较传 统的反硝化节约了100％的碳源。与传统硝化反硝化相比，基于短程硝化的脱氮工艺具有节约曝气量、碳 源投加量，减少剩余污泥量少等优势，可以有效降低工艺运行成本，在处理高盐高氨氮废水方面具有广阔 的应用前景。

已有的基于絮状活性污泥的工艺，通过包括控制低DO、实时控制等手段实现短程硝化，但存在 氨氧化速率低、控制终点不清晰、难以实现长时间稳定的短程硝化。相比之下，颗粒污泥具有沉降性能好、 污泥龄长、菌群结构丰富等特点，其独特的物理结构使其更容易实现稳定的短程硝化，无需准确地控制 DO。同时其具有抗毒性、负荷高、出水稳定等优势。因此将短程硝化颗粒污泥应用于高盐高氨氮废水生 物处理中，具有非常重要的应用价值和经济效益。

发明内容

本发明提供一种应用于高盐高氨氮废水处理的短程硝化颗粒污泥及培养方法，针对现有生物脱 氮工艺的问题，实现高盐高氨氮废水稳定高效短程硝化。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种高效实现高盐高氨氮废水短程硝化的颗粒活性污泥产品，其特征在于：其形态为黄褐色、 致密且不规则的球形颗粒，直径为0.5～2.5mm，沉降速度为15～25m/h，SVI₅范围在20～30ml/g。

所述高效实现高盐高氨氮废水短程硝化的颗粒活性污泥产品，其胞外多聚物多糖和蛋白质含量 分别为6.5～8.5mg/g和30～40mg/g，蛋白质/多糖＝4～6。