一种含氮废水处理系统及含氮废水的处理方法与流程

本发明涉及污水生物处理技术，具体地说，涉及一种含氮废水处理系统及含氮废水的处理方法。

背景技术：

以往，为了有效去除污水当中的污染物氨氮，常利用微生物、特别是硝化细菌群和脱氮细菌群进行脱氮反应。然而，利用这些微生物进行脱氮反应，需在硝化工艺中进行大量曝气并投加大量的有机物，而这些操作不仅会导致剩余活性污泥的产生，还将增加污水处理的维护运行成本。

为了解决这样的技术问题，当前已开始应用自养型短程硝化细菌(也称为短程硝化细菌群，或脱氮微生物群)对含氮污水进行微生物处理。短程硝化细菌群，会在厌氧条件下进行厌氧硝化反应，与污水中的氨氮和亚硝酸氮反应生成氮气，利用短程硝化细菌群对含氮污水进行处理，可大幅削减曝气量、甲醇等有机物的添加量，并可减少剩余污泥的产生量。

不仅如此，短程硝化细菌还可进行自我造粒生成颗粒物。虽然有提案指出利用短程硝化细菌自我造粒生成的颗粒物进行污水处理，但是短程硝化细菌群缓慢的增殖速度成为了制约因素。而且，若在连续式反应器中投加短程硝化细菌群，在颗粒物生成之前，菌体就已经流出反应器，这无疑会加长废水处理系统的调试和运行时间。

为了防止菌体流出并有效生成短程硝化细菌颗粒，现有技术开发使用活性炭、二氧化硅微粒、生物分解性塑料等作为造核剂。然而，活性炭或二氧化硅微粒等无机微粒子，将成为难降解性剩余污泥，反而会恶化水质，还会发生堆积，诱发过滤器的堵塞；而可降解性有机物，则会导致排水中有机物浓度的增加，食用有机物的菌体生命活动的增加，进而导致剩余污泥产生量的增加。

因此，由于短程硝化细菌群不同于一般性菌群的低附着性，以及其非常缓慢的增殖速度，目前尚未制造出可有效固定附着短程硝化细菌群的担体。进一步的技术问题是，即便制造出短程硝化细菌群可附着的担体，附着在担体上的短程硝化细菌群生物膜，会被污水处理产生的氮气、碳酸气气泡包裹和排放，也很有可能会堵塞过滤器。

因此，亟需研发一种可有效固定附着短程硝化细菌群的担体，并开发一种含氮废水的处理系统和处理方法，在能够实现对污水进行有效脱氮的前提下，为短程硝化细菌群的增殖提供环境和条件，形成短程硝化细菌颗粒，并避免生物膜的排放。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种含氮废水处理系统及含氮废水的处理方法。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种含氮废水处理系统，所述处理系统包括反应槽、废水进水构筑物和处理水排放构筑物，其特征在于，所述反应槽的底部(下部)为短程硝化细菌群培养区域，容纳有担体固定化短程硝化细菌群，所述担体是由聚乙二醇、异氰酸酯和扩链剂混合后通过本行业内所公知的两步法或一步法合成的热塑性聚氨酯树脂。

所述处理系统还包括搅拌装置，所述搅拌装置位于所述反应槽内，并设于所述短程硝化细菌群培养区域的上方。

所述处理系统还包括分离装置，所述分离装置设于所述处理水排放构筑物与所述反应槽的连通处，用于过滤脱氮处理后的处理水，包括但不限于将水体中的短程硝化细菌颗粒和处理水进行固液分离。

进一步说明，所述反应槽的上部为短程硝化细菌与含氮废水的反应区域(后文也称为废水处理部)。本领域技术人员应当理解，本发明中所述的短程硝化细菌群培养区域与所述的反应区域(废水处理部)均不属于物理结构，二者之间也不存在物理隔离，仅为更详细解释本发明技术方案而提出的空间区域概念。

所述担体具备适度的亲水性，而且尿烷键结合构造类似于蛋白质，有优秀的初期菌体附着性。

所述担体可由本领域一般公开方法制备热塑性聚氨酯树脂后，将热塑性聚氨酯树脂细碎，挤压成型，再进一步加工成所需形状和大小。对于担体的形状和大小，并没有特别的限制，举例说明，形状可以是球形、半球形、圆柱形、圆锥形、棱柱形、棱锥形、七面体以上的多面体等，大小可以是0.001cm³～8cm³。实际应用中，根据短程硝化细菌群的微生物种类进行选择即可。

进一步地，为使所述担体上固定/附着的短程硝化细菌群能够更好地生长，并具有更好的活性，所述担体的干密度优选为1.10g/cm³～1.30g/cm³，优选为1.18g/cm³～1.22g/cm³，所述担体与水体表面的接触角优选为40～72度，更优选为45～65度。

使用符合上述干密度条件的担体，当担体发生大幅度流动时，可防止尚未附着于担体、尚未形成生物膜的短程硝化细菌群流出，并能使担体在适度流动时，担体之间可以适度碰撞促进生物膜脱落。

使用符合上述接触角条件的担体，具备适度的亲水性，可使高亲水性的短程硝化细菌群附着固定在担体之上。

更进一步地，所述处理系统还可包括曝气装置，所述曝气装置位于所述反应槽内，并设于所述短程硝化细菌群培养区域的上方，与所述搅拌装置无接触。所述曝气装置可用于调整含氮废水的溶解氧浓度，使好氧性硝化细菌硝化废水中的氨氮生成亚硝氮，生成的亚硝氮和废水中的氨氮进一步被厌氧性硝化细菌分解为氮气。

在前述的含氮废水处理系统中，所述处理水排放构筑物可为一个或多个。由于在所述处理水排放构筑物的入口处设有用于对处理水进行过滤的分离装置，因此所述处理水排放构筑物与反应槽的连通处可位于反应槽的不同高度，只要高于所述硝化细菌群培养区域即可。

进一步地，所述处理水排放构筑物上可安装悬浊物质量测定仪、和/或闸阀、和/或流量计等。

进一步地，本发明所述的担体固定化短程硝化细菌群(即固定/附着有短程硝化细菌群的担体)的制备方法为：向反应槽内投加所述担体(热塑性聚氨酯树脂)和所述短程硝化细菌群，再投加少量废水培养而成。废水的投加量保证短程硝化细菌群及其担体沉浸，确保担体湿润而不干涩即可。

所述短程硝化细菌群可使用单一菌种，也可使用包含短程硝化细菌群及其他异养细菌的活性污泥。所述短程硝化细菌群的投加量，如果以集聚的短程硝化污泥(mlss(mixedliquorsuspendedsolids)2000mg/l)的形式使用的话，可以根据短程硝化污泥中所含菌体数量适当调整。例如，相对于反应槽的容量范围可设定为3v/v％～20v/v％。

所述担体的投加量，可以根据短程硝化细菌群的添加量进行适当调整。例如：以活性污泥的形式使用短程硝化细菌群，其投加量为反应槽容量10v/v％，那么担体投加量范围是反应槽容量5v/v％～20v/v％。

前述含氮废水处理系统适用于含亚硝氮和氨氮的废水，当废水不含亚硝氮而仅含氨氮时，可在短程硝化细菌群培养增殖到一定程度后，增加废水的投加量及投加速度，并投加附着固定有硝化细菌的担体。

在本发明的一个具体实施方式中，对同时利用附着固定有短程硝化细菌的担体和附着固定有硝化细菌的担体进行脱氮处理的方案进行了说明。

第二方面，本发明提供一种利用前述含氮废水处理系统处理含氮废水的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将含氮废水经废水进水构筑物注入容纳有担体固定化短程硝化细菌群的反应器中进行脱氮反应；

(2)利用搅拌装置在短程硝化细菌群培养区域的上方对水体进行扰动，水力停留时间为4～24小时；

(3)将完成脱氮反应后的处理水经分离装置过滤，由处理水排放构筑物排出至反应槽外。

其中，所述搅拌装置的作用之一在于让短程硝化细菌群培养区域中的担体适度流动，确保担体之间相互碰撞，使成长到一定程度的短程硝化细菌群生物膜或短程硝化细菌自我造粒形成的短程硝化细菌颗粒剥落，在水体中向反应槽上部漂浮。搅拌装置的作用之二在于搅拌分散水体内漂浮(指悬浮或在漂浮过程中)的短程硝化细菌群担体或者短程硝化细菌颗粒，提高其与废水的接触效果。

作为优选，在前述步骤(2)中，设定搅拌速度为100～150rpm。

在所述短程硝化细菌群培养区域上方、且与所述搅拌装置无接触的位置，设置曝气装置，利用所述曝气装置调整水体的溶解氧浓度，并控制溶解氧浓度在0.5mg/l以下。

由于短程硝化细菌群的培养和含氮废水的处理在同一反应槽内同时发生，因此，含氮废水的温度应适应短程硝化细菌群的增殖和废水处理。一般情况下，控制水体水温为5℃～45℃，优选10℃～40℃，更优选25～35℃。为确保反应槽的水温在上述范围内，可以在反应槽的内侧或者外侧安装温度计，或者在反应槽的外侧配备温水循环式外壳等温度调整装置。

注入的含氮废水的ph值，只要不影响短程硝化细菌群的增殖即可。一般情况下，控制水体的ph值为6.0～8.5，优选ph6.5～8.0，例如ph7.0、ph7.5等。为确保水体的ph值符合上述条件，可在反应槽的内侧或者外侧安装ph值测量器，或可在反应槽的外侧安装配备有闸阀的管道，应需要可设置通液的酸碱液存储箱。

作为一种延伸方案，还可向反应槽中投加附着固定有硝化细菌的担体，使其与附着固定有短程硝化细菌群的担体同时存在。在对含氮废水进行脱氮处理时，利用硝化细菌与短程硝化细菌的共同作用，实现对废水的高效处理。

进一步需要说明的是，所述处理系统在运行之初，需给予附着在担体上的短程硝化细菌群(和硝化细菌)一定的培养繁殖时间。培养繁殖阶段，可向反应槽中添加少量含氮废水(没过担体表面即可)促进微生物的生长繁殖。

进一步地，对本发明中出现的术语解释如下：

“含氮废水”：指含氨氮和亚硝氮的污水或废水。

“短程硝化细菌群”：指在厌氧条件下可与氨氮和亚硝酸氮反应生成氮气的微生物群，包括但不限于：

candidatusbroadidia，candidatuskuenenia，candidatusscalindua，candidatusanammoxioglobus，candidatusscalindua。

“硝化细菌”：指一般性生物学处理废水的生物菌群，包括但不限于亚硝化单胞菌、亚硝化螺菌、亚硝化球菌、氨氧化细菌等。

“担体”：也称载体，是一种化学惰性的，多孔性的固体微粒，能提供较大的惰性表面，使固定液以液膜状态均匀地分布在其表面。

“担体与水体表面的接触角”：担体水表面接触角度(即担体与水体表面的接触角)会随时间发生变化，本发明所述的“担体与水体表面的接触角”是指担体着液后1分钟，所测量的水体与担体表面接触角的角度。

本发明中，所述担体干密度的测量方法采用国家标准gb/t23652-2009进行测量。所述担体与水体表面接触角的测量，可由美国科诺工业有限公司自动型接触角测量仪sl200ks进行测定完成。

应当理解的是，在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以相互组合，得到具体实施方式。

本发明的有益效果在于：

本发明首先提供了一种可以有效固定和辅助短程硝化细菌的担体，其次提供了一种含氮废水的处理系统，通过对处理系统的内部结构进行特殊的设计与规划，有效的实现了短程硝化细菌停留在反应器底部持续生长繁殖而不被流失、其自我造粒生成的短程硝化细菌颗粒广泛分布在反应器中与含氮废水进行反应。所述处理系统可在短期限内调式运行，利用所述处理系统可高速、有效对含氮废水进行脱氮处理。

附图说明

图1为本发明实施例2的含氮废水处理系统的简要示意图。

图2为本发明实施例3的含氮废水处理系统的简要示意图。

图3为本发明实施例4的含氮废水处理系统的简要示意图。

图1-图3中：1：反应槽(废水处理槽)，2：废水进水构筑物，3：处理水排放构筑物，4：短程硝化细菌群培养区域，5：废水处理部，6：附着固定短程硝化细菌的担体，7：漂浮的短程硝化细菌担体，或者短程硝化细菌短程硝化细菌颗粒，8：搅拌机，8a：搅拌桨，9：分离装置，10、20、30：含氮废水处理系统，11：悬浊物质量(suspendedsolids：ss)测定仪，12：闸阀，13：流量计，14：曝气装置，15：附着固定硝化细菌的担体。

图4为本发明实验例1中可附着固定短程硝化细菌的担体干密度与短程硝化细菌的活性关系。

图5为本发明实验例1中可附着固定短程硝化细菌的担体的水体表面接触角度与短程硝化细菌的活性关系。

图6为本发明对比实验例1中含氮废水处理系统在各运行条件下的脱氮速度日变化。

图7为本发明对比实验例2中含氮废水处理系统的脱氮速度日变化。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1

本实施例用于说明热塑性聚氨酯树脂及担体的制备。

1、热塑性聚氨酯树脂的制备

投加510质量份预先在80℃条件下减压干燥、平均分子量为2000的聚乙二醇，380质量份二苯基甲烷-4,4，-二异氰酸脂，110质量份1,4-丁二醇作为扩链剂至反应装置，搅拌2分钟。而且，一系列反应所使用原料温度，聚乙二醇和二苯基甲烷-4,4，-二异氰酸脂为80℃，扩链剂丁二醇为40℃，搅拌终止后，把混合物浇筑到搪瓷盆内，80℃加热处理一晚，热塑性聚氨酯树脂。

2、担体的制备

将步骤1所得的热塑性聚氨酯树脂细碎后，在180℃～230℃条件下，使用加热挤压机，一边进行加热溶解，一边施加切断力。从挤压机喷管压出直径3mm的绞绳，而后切断为长5mm的圆柱状热塑性聚氨酯树脂(干密度：1.21g/cm³，水体表面接触角：54度)。

本实施例所制备的担体用于实施例2～4中。

实施例2

如图1所示，本实施例的含氮废水处理系统10，包括反应槽1(废水处理槽)，废水进水构筑物2，处理水排放构筑物3，短程硝化细菌群培养区域4，废水处理部5，搅拌机8和分离装置9。

其中，在反应槽1的下部设有短程硝化细菌群的培养区域4，在反应槽1的上部，设有废水处理部4，使用短程硝化细菌群处理含氮废水。

废水处理部5是混合接触短程硝化细菌群担体或者短程硝化细菌群的颗粒和废水，进行氮处理的水处理单元。

在培养区域4，使用附着固定短程硝化细菌的担体6，可有效增殖形成短程硝化细菌群颗粒，当颗粒从担体剥落、漂浮，便可向废水处理5供给漂浮的短程硝化细菌担体、或者短程硝化细菌短程硝化细菌颗粒7。

“反应槽的下部”是指沿反应槽的纵高，从反应槽底面至液面高度的1/5～3/4程度高度的空间区域。“反应槽的上部”是指沿反应槽的纵高，从反应槽底面至液面高度的1/4～4/5程度高度的容积。优选培养区域4和废水处理部5的容积比1:3～3:1。

因此，就本实施例的含氮废水处理系统10而言，培养区域4和废水处理部5的容积比1:3。

废水进水构筑物2是把含氮废水投加到反应槽1的水处理构筑物。具体来看，废水进水构筑物2是由配管构成并也可安装闸阀、泵、或者流量计。根据反应槽1内的废水处理状况，可以调整废水投加量。

处理水排放构筑物3是排放废水处理部5处理水的构筑物。具体来讲，处理水排放构筑物3是由配管构成，可在入口处安装分离装置、闸阀、泵、悬浮物测定仪(suspendedsplids:ss)或者流量计。

反应槽1中配备具有搅拌桨8a的搅拌机8。

搅拌机8可以让培养区域4的担体适度流动，确保担体之间相互碰撞，使成长到一定程度的短程硝化细菌群生物膜剥落，向反应槽1的上部漂浮。再进一步，搅拌机8搅拌分散废水处理部5内漂浮短程硝化细菌群担体或者短程硝化细菌颗粒，提高其与废水的接触效果。

搅拌机8应至少配备1个搅拌桨8a即可，也可在培养区域4配备1个、废水处理部配备1个，共计2个即可，也可配备3个以上。

在搅拌机8安装搅拌桨8a的位置应是沿反应槽1的纵高，位于培养区域4和废水处理部5之间。具体来看，设定沿反应槽1的纵高，反应槽1的底面至废水液面的总高度为100％。设培养区域4和废水处理部5的交界为0地点。搅拌桨沿反应槽1的纵高，可安装在所述0地点下方10％至上方10％的空间位置。

在处理水排放构筑物3与反应槽1的连通处安装有分离装置9，分离装置9可以是过滤器、振动筛、离心澄清机(例如：澄清器)，但不局限于这些设备。

下面说明本实施例所述含氮废水处理系统的使用方法，即一种处理含氮(氨氮+硝氮)废水的方法。

首先、向反应槽1(容积2l)投加附着固定短程硝化细菌的担体6。然后，从废水进水构筑物2徐徐投加含氮废水，使短程硝化细菌群附着固定在担体进行驯化(形成培养区域4)。再然后，短程硝化细菌群从担体剥离，形成短程硝化细菌颗粒，待短程硝化细菌颗粒增殖至一定量，增加废水的投加量和投加速度，并开启搅拌机8，经搅拌桨对水体的扰动，漂浮的短程硝化细菌群担体或短程硝化细菌群颗粒和废水相接触，进行脱氮(形成废水处理部5)。最后，脱氮处理水，采用分离装置9分离短程硝化细菌颗粒，以确保处理水上清液从处理水排放构筑物3流出。

实施例3

如图2所示，本实施例与实施例2的区别在于，含氮废水处理系统20，沿反应槽1的垂直方向复数配置分离装置9以及处理水排放构筑物3。处理水排放构筑物3安装有悬浊物质量测量仪11、闸阀12、以及流量计13。

悬浊物质量测量仪11(suspendedsolids；ss)是测量水体内固体成分的机器。作为ss测量仪可采用红外线散乱光测定法设备。

闸阀12可调整处理水的流量，也可防止向反应槽1逆流。作为闸阀具体可使用球阀，浮动发。并不仅限于这些设备。

流量计13可用于测定处理水流量。根据处理水流量，调整从废水进水构筑物2的废水流入量，进行稳定的废水处理。作为流量计可使用电磁流量计、漩涡流量计、科里奥利流量计、超声波流量计。并不仅限于这些设备。

本实施例所述含氮废水处理系统的使用方法与实施例2大致相同，不同之处在于，在从处理水排放构筑物3排放处理水时，使用安装在处理水排放构筑物3的悬浊物质量测量仪11，测量水处理水排放构筑物3附近悬浊物质量浓度，根据浓度高低切换处理水的流出口，防止颗粒污泥堵塞。

实施例4

如图3所示，本实施例与实施例2的区别在于，含氮废水处理系统30，在废水处理部5和培养区域4之间安装有曝气装置14。废水处理部5还容纳有附着固定硝化细菌的担体15。

曝气装置14可用于调整废水处理部5废水溶解氧浓度。通过调整废水中溶解氧浓度，好氧性硝化细菌硝化废水中的氨氮生成亚硝氮。生成的亚硝氮和废水中的氨氮，被厌氧性短程硝化细菌群分解为氮气。

因而，就本实施方式处理系统30，可以同时处理含有氨氮及亚硝氮废水，也可以处理只含有氨氮废水。其中，就本实施方式水处理系统30，处理只含有氨氮的废水处理效果最佳。

废水处理部5当中，废水溶解氧浓度可在0.5mg/l以下，最佳范围是0.1mg/l～0.5mg/l。废水中溶解氧浓度在所述下限值以上时，可通过好氧性硝化细菌进行硝化反应生成亚硝酸。另一方面，废水溶解氧浓度在所述上限值以下时，硝化细菌生成的亚硝氮和氨氮，并高效提高厌氧性短程硝化细菌群脱氮效率。

在反应槽1当中，安装曝气装置14的位置应使曝气装置与搅拌机8不接触，位于废水处理部5和培养区域4之间。具体来看，设定沿反应槽1的纵高，反应槽1的底面至废水液面的总高度为100％。设培养区域4和废水处理部5的交界为0地点。搅拌桨沿反应槽1的纵高，可安装在所述0地点下方10％至上方10％的空间位置。

曝气装置14的具体装置可以例举为拥有气门的空气配管、散气板、散气筒等装置，但并不局限于这些设备。

另外，此时在反应槽1当中，为了测量废水中溶解氧浓度，可配备溶解氧(dissolvedoxygen:do)分析仪。

do分析仪可以使用蓄电池do分析仪，也可以使用极谱do分析仪。并不仅限于些设备。这些设备在曝气处理过程当中，为了可以显示溶解氧浓度，以流动池或者在反应槽1内直接连接安装。

本实施例所述含氮废水处理系统的使用方法与实施例2大致相同，不同之处在于：(1)利用氨氮废水、亚硝酸氮废水进行调试运行(即对短程硝化细菌群的初培养)，(2)短程硝化细菌群可以形成短程硝化细菌颗粒，并增殖到一定程度时，增加废水的投加量及投加速度。而后，投加附着固定的硝化细菌担体，从氨氮、亚硝氮废水切换为仅含有氨氮废水。(3)利用厌氧性的漂浮的短程硝化细菌担体或者短程硝化细菌短程硝化细菌颗粒7，以及附着固定硝化细菌的担体15与废水接触，进行脱氮处理(形成废水处理部5)。(4)通过曝气装置曝气使废水中的溶解氧浓度在所述范围之内。对于曝气使用气体，并没有特别的限制。可以是空气，或者为了抑制溶解氧浓度，可以是空气和空气的混合气。(5)使用分离装置9使脱氮处理水和短程硝化细菌颗粒和附着固定硝化细菌担体分离并从处理水排放构筑物3排出。

本实施方式处理系统30，利用短程硝化细菌群和硝化细菌协同脱氮，更加快速有效处理仅含有氨氮的废水。

实验例1

本发明中所述担体的作用在于固定附着短程硝化细菌群、并避免短程硝化细菌群菌体的流出，同时充分发挥短程硝化细菌的活性。

本实验例探究了担体的干密度与短程硝化细菌活性的关系，如图4所示。由图可知，担体的干密度的最佳范围1.18g/cm³～1.22g/cm³，也可在1.10g/cm³～1.30g/cm³。

当担体的干密度在1.10g/cm³以上，担体会在反应槽的下部即培养区域流动，并可防止短程硝化细菌在尚未形成生物膜也未附着固定在担体之前流出培养区域。当担体的干密度在1.30g/cm³以下，担体可适度流动，并在适度激发下相互碰撞，使以形成的生物膜发生脱落。

本实验例还探究了担体与水体表面的接触角与短程硝化细菌活性的关系，如图5所示。由图可知，担体与水体表面的接触角(水表面接触角度)可为40～72度，并以45～65度为最佳表面接触角度，得以充分发挥短程硝化细菌的活性。

对比例1

本对比例与实施例1的区别在于，所述担体是以聚三缩四乙二醇为主要成分的热塑性聚氨酯(山西省洪洞县顺尧化工厂)为材质的担体。担体的制备方法同实施例1，其干密度为1.12g/cm³，与水体表面接触角为78度。

对比例2

本对比例与实施例1的区别在于，所述担体是以聚碳酸酯乙烯二醇为主要成分的热塑性聚氨酯(山西省洪洞县顺尧化工厂)为材质的担体。担体的制备方法同实施例1，其干密度为1.15g/cm³，水体表面接触角74度。

对比实验例1

分别利用实施例1、对比例1、对比例2所述的担体，采用如实施例2所述的含氮废水处理系统和处理方法，使用容积2l的反应槽，进行长期废水处理实验。

短程硝化细菌群是把污水处理厂活性污泥工艺的污泥，在实验室内使用含氨和亚硝酸的合成物培养基运行约1年集聚驯化，而后接种使用。

首先，投加驯化后的种污泥(mlvss2400mg/l)至相对于反应容积10v/v％开始运行。其次，投加实施例1所制备的担体至反应槽容积的10v/v％。最后，投加含氮废水，其总氮浓度(t-n)30.36mg/l(氨氮(nh4-n)22.83mg/l，亚硝氮(no2-n)10.5mg/l，开始试验。

投加含氮废水使氮负荷从0.05kgn/m³/d逐渐提高至8.00kgn/m³/d，设定搅拌机的旋转速度是125rpm，水力停留时间12小时，水温为25℃。担体投入至210日脱氮速度的日变化如图6所示。

从图6可知，对比例1整体来看脱氮速度偏低，平均氮去除率在9.4％，处于较低状态。短程硝化细菌的活性极低。对比例2自运转40日前后逐渐在反应槽壁面形成红色生物膜，提高脱氮速度，氮负荷1.2kgn/m³/d，最大脱氮速度0.92kgn/m³/d。对比例1和对比例2都没有发现短程硝化细菌附着固定在担体之上。

仅实施例1进一步提高氮负荷持续运行，在氮负荷5.6kgn/m³/d得到最大脱氮速度4.9kgn/m³/d。且在反应槽内，保持有高浓度短程硝化细菌颗粒，并确认有短程硝化细菌附着固定在担体之上。

由此可知，使用水体表面接触角54度，密度1.21g/cm³的担体，可进行快速脱氮。

对比实验例2

利用实施例1所述的担体，采用如实施例2所述的含氮废水处理系统和处理方法，使用容积为70l的反应槽，实施连续处理运转，进行长期废水处理实验。

作为运转条件，投加实施例1所得担体、包含短程硝化细菌污泥至相对于反应槽容积的5％。搅拌机的旋转速度为125rpm，氮负荷从0.1kgn/m³/d逐渐提高，水力停留时间13小时。另外，从运行开始时，使用稀hcl调整ph至6.5～7.5。

由图7可知，从担体投入至140日，脱氮速度为3.4kgn/m³/d。可知，使用表面接触角54度，密度1.21g/cm³担体。本对比实验例验证了即便反应槽容积扩大，也可发挥同样的性能。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。