申请日2008.12.19
公开(公告)日2009.05.27
IPC分类号C02F3/34; C02F1/68
摘要
一种常温城市污水条件下实现半亚硝化的方法属于城市污水处理与资源化领域。本发明的目的在于解决现有城市污水生物脱氮能耗物耗高，以及为厌氧氨氧化工艺应用于城市污水脱氮处理提供适宜进水的问题。本发明是在常温城市污水条件下，主要通过低溶解氧控制，并以投加部分氨盐作为辅助的途径，首次成功应用于常温城市污水半亚硝化的生物处理，为高效低耗的厌氧氨氧化工艺在城市污水生物脱氮处理中的应用提供了保证，具有反应器启动周期短，操作简单，系统运行稳定，污水处理效果佳，成本低等优点。
权利要求书
1.一种常温城市污水条件下实现半亚硝化的方法，其特征在于：
将溶解氧控制在0.1-0.5mg/L，以铵盐的形式向进水中投加NH4 +-N，使 NH4 +-N浓度达到160-250mg/L的范围，通过调整水力停留时间将出水中 NH4 +-N与NO2 --N的摩尔比维持在1:1-1:1.3。
说明书
一种常温城市污水条件下实现半亚硝化的方法
技术领域
本发明属于城市污水处理与资源化领域。具体涉及专用于常温条件下城 市污水的高效率低能耗生物脱氮的方法。
背景技术
传统的硝化/反硝化生物脱氮工艺在废水脱氮领域曾起到了非常重要的作 用。但其硝化阶段能耗巨大：若不考虑硝化过程中硝化菌的增殖，则氧化1g 氨氮(NH4 +-N)为硝酸盐氮(NO3 --N)将消耗4.57gO2、7.14g碱度(以CaCO3 计);反硝化阶段碳源需求量高，还原1gNO3 --N需要2.86g可生物降解COD 作为氢供体。由于城市生活污水的C/N值较低，生物脱氮处理所面临的最大 问题是碳源不足，为达到脱氮效果必须额外投加碳源，这就大大增加了污水 处理的能耗和成本。
厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation，简称Anammox)，是指在 厌氧条件下，Anammox菌以NH4 +-N为电子供体，以亚硝酸盐氮(NO2 --N) 为电子受体，直接将比例约为1:1的NH4 +-N和NO2 --N同时转化成N2而释放 到大气中，从而实现废水中氮素脱除的目的。由于Anammox途径是在亚硝化 (Nitrosification，又称短程硝化)基础上进行的生物自养脱氮，所以它与传统 的硝化/反硝化脱氮工艺相比，具有耗氧量少、不需要碳源、污泥产量低和无 二次污染等众多优点。目前，有关Anammox工艺的研究和应用，主要是针对 垃圾渗滤液和污泥消化回流液等高温高NH4 +-N的废水，而对于常温条件下低 NH4 +-N城市污水Anammox的研究尚鲜见报道。因此，Anammox可被视为目 前城市污水生物脱氮处理中最具潜力的可持续发展的生物脱氮工艺。
基于Anammox工艺的半亚硝化工艺是实现常温城市污水Anammox生物 脱氮的关键所在。在常温城市污水条件下，如何将废水中约50%的NH4 +-N氧 化成NO2 --N，并避免向NO3 --N转化，是实现城市污水高效低耗生物脱氮的重 中之重。
发明内容
本发明的目的在于解决现有城市污水生物脱氮能耗物耗高的问题，基于 高效低耗的Anammox生物脱氮工艺，而提供一种常温城市污水条件下实现半 亚硝化的方法。
本发明所提供的一种城市污水半亚硝化的方法，是在常温条件下，以城 市污水厌氧/好氧生物除磷的二级出水(磷和有机物已经得到去除)为基础用 水，采用常规污水处理系统，主要通过控制低溶解氧，和以投加NH4 +-N作为 辅助手段，并通过调整水力停留时间(HRT)，来实现城市污水的半亚硝化。
本发明所提供的一种常温城市污水条件下实现半亚硝化的方法，其特征 在于：
将溶解氧控制在0.1-0.5mg/L，以铵盐的形式向进水中投加NH4 +-N，使 NH4 +-N浓度达到160-250mg/L的范围，通过调整水力停留时间将出水中 NH4 +-N与NO2 --N的摩尔比维持在1:1-1:1.3。
与现有废水的亚硝化生物处理方法相比较，本发明具有以下有益效果：
1)本发明方法采用主要控制低溶解氧，并以投加部分氨氮作为辅助的途 径，首次成功应用于常温城市污水半亚硝化的生物处理，为高效低耗的 Anammox工艺在城市污水生物脱氮处理中的应用提供了保证。
2)本发明方法的反应器启动周期短，由于主要通过低溶解氧和水力停留 时间控制，这就使得反应器的操作简单，更经济地实现常温城市污水半亚硝 化的稳定运行。
3)本发明方法的建设费用比传统硝化/反硝化脱氮系统省20%以上，运行 费用省30%之上，再生水成本减少20%之上，这就大大降低了城市污水再生 处理的成本费用，加快污水资源化的进程，为缓解和解决水危机提供技术支 撑。