申请日2009.06.19
公开(公告)日2010.12.29
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明涉及废水处理中的脱氨氮的方法技术领域，特别涉及一种利用颗粒污泥进行全自氧脱氨氮的方法，本方法包括如下步骤：将接种活性污泥装入上流式好氧污泥床反应器;将不含有机碳源的氨氮废水从上述反应器底部泵入，废水流经污泥床后从反应器上部流出，同时采用空气曝气，培氧40～105天后，获得良好的全自氧脱氮颗粒污泥，同时氨氮部分转化为氮气得到有效去除;按照本发明方法得到的脱氮颗粒污泥性能良好，可提高反应器的容积负荷以及运行稳定性，无需外加碳源，适用于高氨氮低碳氮比废水、无机含氮废水的处理。
权利要求书
1.一种利用颗粒污泥进行全自氧脱氨氮的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)、选取好氧絮状污泥、厌氧絮状污泥、厌氧颗粒污泥中的一种或几种装入配有三相分离器的上流式好氧污泥床反应器;
(2)、将不含有机碳源的氨氮废水从反应器底部泵入，氨氮浓度为100～1000mg/L;
(3)、保持反应器内的温度在20～35℃之间，pH值在6～8之间，溶解氧在2～6mg/L之间，水力停留时间为4～12小时，培氧40～105天后，在反应器内获得全自氧脱氮颗粒污泥。
2.根据权利要求1所述的一种利用颗粒污泥进行全自氧脱氨氮的方法，其特征在于：氨氮废水进水方式为间歇式或连续式。
3.根据权利要求1所述的一种利用颗粒污泥进行全自氧脱氨氮的方法，其特征在于：所述的反应器底部装有曝气头，废水流经反应器的同时采用空气曝气，空气速率为20～60L/h，利用气流剪切促进颗粒污泥的生成和生长。
4.根据权利要求1所述的一种利用颗粒污泥进行全自氧脱氨氮的方法，其特征在于：颗粒污泥培氧过程中添加无机盐，以促进脱氮颗粒污泥的生成与生长，无机盐为NaCl、CaCl2、MgCl2中的一种或几种，总的无机盐离子浓度在10～60mg/L之间。
5.根据权利要求1所述的一种利用颗粒污泥进行全自氧脱氨氮的方法，其特征在于：所获得的颗粒污泥外观为黄褐色不规则颗粒，粒径为0.5～3.5mm，密度为1.03～1.46g/cm3。
说明书
一种利用颗粒污泥进行全自氧脱氨氮的方法
技术领域：
本发明涉及废水处理中的脱氨氮的方法技术领域，特别涉及一种利用颗粒污泥进行全自氧脱氨氮的方法。
背景技术：
氨氮是水体富营氧化的主要污染物之一，废水中氨氮的去除方法有物理法、化学法和生物法，其中生物法作为一种经济、高效的脱氮方法被广泛应用。
传统的生物脱氮一般包括硝化和反硝化2个阶段，但硝化阶段曝气耗能高，并且消耗碱度，反硝化阶段则需有机碳源，对焦化、石化、垃圾渗滤液、化肥等高氨氮、低碳氮比废水，则需添加甲醇等有机碳源，增加了处理费用，还可能造成二次污染。为解决添加碳源问题，研究人员开发出了多种全自氧脱氮工艺，如好氧亚硝化-厌氧氨氧化、氢自氧反硝化等。
尽管如此，目前实际工程应用中采用的全自氧脱氮工艺仍主要采用悬浮活性污泥，导致处理负荷较低、运行不稳定、投资运行费用较高等缺陷。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种利用颗粒污泥进行全自氧脱氨氮的方法;它可以解决传统的硝化、反硝化生物脱氮工艺中存在的污泥浓度低、反硝化过程仍需外加碳源、投资运行费用高等问题，同时有效减少氮素对水体造成的污染。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
1、选取好氧絮状污泥、厌氧絮状污泥、厌氧颗粒污泥中的一种或多种装入配有三相分离器的上流式好氧污泥床反应器;
2、将不含有机碳源的氨氮废水从反应器底部泵入，进水方式为间歇式或连续式;反应器底部装有曝气头，废水流经反应器的同时采用空气曝气，空气速率为20～60L/h，利用气流剪切促进颗粒污泥的生成和生长;
3、保持反应器内的温度在20～35℃之间，pH值在6～8之间，溶解氧在2～6mg/L之间，水力停留时间为4～12小时，培氧40～105天后，在反应器内获得全自氧脱氮颗粒污泥，同时废水中氨氮部分转化为氮气得到有效去除。
颗粒污泥培氧过程中的底物为不含有机碳源的氨氮废水，总的氨氮浓度为100～1000mg/L。
此外，颗粒污泥培氧过程中添加一定量的NaCl、CaCl2、MgCl2等无机盐，无机盐离子浓度在10～60mg/L之间，以促进脱氮颗粒污泥的生成与生长。
按照本发明所述方法得到的颗粒污泥外观为黄褐色不规则颗粒，粒径为0.5～3.5mm，密度为1.03～1.46g/cm3。性能良好，可提高反应器的容积负荷以及运行稳定性。
由于无需外加碳源，本发明适用于高氨氮低碳氮比废水、无机含氮废水的处理，此外，在一个反应器中实现了全程自氧脱氮过程，减少了系统空间和工程造价，也降低了操作难度和运行成本。
颗粒污泥具有微生物量高、沉降性好、耐冲击负荷等优点，可用于去除各种有机物、氨氮、磷和吸附重金属等。本发明培氧出全自氧脱氮颗粒污泥，无需外加碳源，提高了氨氮废水的去除效率，从而可有效减少含氮废水对环境造成的污染。
具体实施方式：
实施例1
采用城市污水处理厂曝气池的好氧污泥和浓缩池的厌氧污泥按质量比5∶1的比例混合，然后把混合污泥接种到上流式好氧污泥床反应器中;人工配置模拟废水氨氮浓度为500mg/L，添加MgCl2浓度为20mg/L，反应器操作条件为：温度25～35℃，pH值在6.2～7.8之间，溶解氧在2.5～5.3mg/L，水力停留时间为6～10小时，采用空气曝气，空气速率为20～30L/h，稳定运行75天后在反应器内观察到褐色的好氧反硝化颗粒污泥，其粒径0.7～1.1mm，密度为1.01～1.28g/cm3。同时，废水中总氮去除率达到82%。
实施例2
采用与实施例1相同的接种污泥，人工配置模拟废水氨氮浓度为500mg/L，添加MgCl2浓度为15mg/L，CaCl2浓度为5mg/L，稳定运行83天在反应器内观察到褐色的好氧反硝化颗粒污泥，其粒径0.8～1.2mm，密度为1.03～1.19g/cm3，同时，废水中总氮去除率达到85%。
实施例3
采用某化肥厂污水处理系统中的活性污泥接种到上流式好氧反应器中，人工配置模拟废水总硝酸盐浓度为800mg/L，反应器空气速率为30～45L/h，其他条件与实施例1相同，连续运行89天后，在反应器内观察到褐色的好氧反硝化颗粒污泥，其粒径2.2～3.2mm，密度为1.18～1.40g/cm3，总氮去除率达到89.5%。