专利名称：一种颗粒污泥好氧反硝化的污水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种废水的生物处理方法，特别涉及一种将好氧反硝化菌颗粒化以处 理污水的方法。
背景技术：
氮素存在是导致水体富营养化的主要原因，随着人们环境保护意识的增强，废水 脱氮技术已成为水污染控制的关键。生物脱氮是废水脱氮技术中最经济、实用的脱氮技术。 传统的废水生物脱氮过程主要是氨氧化细菌将氨氮氧化为硝酸盐氮，亚硝酸盐氧化细菌再 将亚硝酸盐氧化成硝酸盐，最后由反硝化细菌将硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气。以此理论 设计的污水处理工艺具有不可避免的缺点一、工艺流程长，需要单独设置反硝化池。二、硝 化细菌增殖缓慢，在反应器中容易被淘汰。三、絮状污泥浓度低，导致反应器负荷难以提高， 处理能力差。在近些年的研究中发现大量好氧反硝化现象，好氧反硝化细菌也被分离、证明。该 种细菌能够在有溶解氧存在的同时进行反硝化作用，将硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气或氮 氧化物。这为开发简捷的污水脱氮工艺提供了基础。将好氧反硝化细菌应用到污水脱氮领 域中，能够实现氮素的同时硝化反硝化作用，进而缩短工艺流程，节省运行费用。而污泥颗粒化技术使反应器内更容易提高污泥浓度，有利于提高容积负荷、处理 能力和处理效果。采用污泥颗粒化技术固定后的好氧反硝化菌能够大量存在于反应器中， 与硝化细菌同时完成脱氮过程，可实现污水脱氮工艺的高效、稳定运行，降低运行成本。为 污水脱氮工艺开辟新途径，实现低成本、高效率的运行方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种颗粒污泥好氧反硝化的污水处理方法，该方法将好氧 反硝化菌颗粒化，使得反应器内具有高效的同时硝化反硝化能力，且污泥浓度高、泥水分离 时间短，所得的好氧颗粒污泥沉降性能良好。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种颗粒污泥好氧反硝化的污水处理方法，所述方法包括如下步骤(1)将含有硝酸盐氮的废水泵入续批式生物反应器中，所述废水中硝酸盐氮浓度 为50 200mg/L，C0D浓度为200 800mg/L ；在废水中添加磷元素和微量元素维持微生物 正常生长；(2)所述反应器底部装有曝气装置，空气上升速率为43. 2 90m/h，沉淀时间为 1 5分钟；(3)保持反应器内温度在10 28°C之间，PH值在7. 0 8. 5之间，溶解氧在3 8mg/L之间，水力停留时间在3 8小时之间。如上所述的一种颗粒污泥好氧反硝化的污水处理方法，所述废水中硝酸盐氮是硝 酸钠和亚硝酸钠中的一种或两种，或由氨氮氧化后形成的硝酸盐氮或亚硝酸盐氮。
如上所述的一种颗粒污泥好氧反硝化的污水处理方法，所述微量元素包括Zn、Cu、 Co、Ni、Fe、Mn、K、Mo，所添加磷元素的浓度为0. 05g/L，微量元素浓度为0. 0005 0. 005g/ L0如上所述的一种颗粒污泥好氧反硝化的污水处理方法，所述反应器中部或距离反应器底部1/4处设有反应器排水口，反应器运行周期为4小时或6小时或8小时。本发明的优点与效果是1.本发明颗粒化的好氧反硝化污泥具有较高的容积负荷和更好的沉淀性能，具有 好氧反硝化能力，总氮去除率达90%以上；2.本发明反应器内具有高效的同时硝化和反硝化能力，且污泥浓度高、泥水分离 时间短；3.本发明脱氮工艺运行稳定，效率高，且运行成本低。
图1为本发明好氧反硝化颗粒污泥外观照片；图2为本发明好氧反硝化颗粒污泥反应器。
具体实施例方式下面参照附图对本发明进行详细说明。图1为本发明好氧反硝化颗粒污泥外观照片，其清晰程度并不影响对本发明技术 方案的理解。图2中标记为1-进水；2-曝气器；3-排水。本发明方法步骤为首先将活性污泥装入续批式生物反应器中，由于排水口位置较低有利于颗粒污泥 快速形成，所以反应器排水位置设在中部或在距离底部1/4处，接种污泥可以选用好氧活 性污泥和好氧颗粒污泥中的一种或两种。采用含有硝酸盐氮的废水启动反应器，总氮浓度为50 200mg/L，所述含硝酸盐 氮废水中硝酸盐氮可以是硝酸钠和亚硝酸钠中的一种或两种，或由氨盐氧化后形成的硝酸 盐，所述氨盐可以是氯化氨、碳酸氨和碳酸氢氨中的一种或几种。废水中还含有COD 200 800mg/L，所述COD可以是有机物。在废水中还添加了磷元素和微量元素以保证微生物正常 生长，磷元素的浓度为0. 05g/L, Zn、Cu、Co、Ni、Fe、Mn、K、Mo等微量元素浓度为0. 0005 0. 005g/L。在硝酸盐和溶解氧共同存在的条件下，好氧反硝化菌能够在所述反应器中逐渐 被富集。从所述反应器的上部泵入废水，在反应器中部或距离底部1/4处排水，每周期分 为进水、曝气、沉淀、排水四个阶段共运行4、6或8小时，曝气过程中空气上升速率控制在 43. 2 90m/h，沉淀时间控制在1 5分钟。在短的沉淀时间后强制排水造成的选择压对 污泥颗粒化有促进作用，本发明关键在于利用富集的好氧反硝化菌在高选择压条件下形成 好氧反硝化颗粒污泥。沉淀时间过长，选择压小，不利于颗粒污泥的形成，沉淀时间过短，选 择压大，不利于污泥的积累。为保证反应器稳定运行，具体操作参数如下温度10 28°C之间，pH值在7. 0 8. 5之间，pH值可以在所述废水中加入碱性物质调节，所述碱性物质可以是碳酸钠、碳酸氢 钠和氢氧化钠中的一种或几种。溶解氧在3 8mg/L之间，水力停留时间在3 8小时之 间，过长的水力停留时间不利于颗粒污泥的形成，过短的水力停留时间不利于污泥的大量 积累。结合具体实施例对本发明作进一步解释实施例一取污水厂二沉池活性污泥装入反应器，配制模拟废水使反应器周期运行，模拟废 水组成氯化铵提供氨氮，浓度为50 200mg/L，葡萄糖提供C0D，浓度为200 SOOmg/ L,磷酸二氢钾作为磷源，磷元素的浓度为0. 05g/L,微量元素浓度分别为0. 005gZn/L、 0. 003gCu/L、0. 001gMn/L、0. 0002gMo/L、0. 0002gNi/L、0. 0005gCo/L、0. 001gK/L。反应器有 效容积5L，接种污泥浓度3. 356g/L，采用空气曝气，空气上升速率维持在43. 2 90m/h，沉 淀时间控制在1 5分钟，温度在10 28°C之间，pH值在7. 0 8. 5之间。反应器每周期 运行6小时。稳定运行98天后观察到好氧反硝化颗粒污泥，粒径在3 8mm之间，白色片 状。将培养出的好氧反硝化颗粒污泥装入反应器中，加入含180mg/L硝酸钠模拟废 水，溶解氧达6 8mg/L，供给充足碳源条件下12小时硝酸盐氮去除率达99%，反应过程无 亚硝酸盐氮积累。实施例二 取与实施例一相同的活性污泥放入反应器中，在废水中加入50 200mg/L的硝酸盐氮，其他成分与实例一相同，采用相同的操作方式，76天后观察到好氧反硝化颗粒污泥， 粒径在2 5mm之间。
权利要求
一种颗粒污泥好氧反硝化的污水处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤(1)将含有硝酸盐氮的废水泵入续批式生物反应器中，所述废水中硝酸盐氮浓度为50～200mg/L，COD浓度为200～800mg/L；在废水中添加磷元素和微量元素维持微生物正常生长；(2)所述反应器底部装有曝气装置，空气上升速率为43.2～90m/h，沉淀时间为1～5分钟；(3)保持反应器内温度在10～28℃之间，pH值在7.0～8.5之间，溶解氧在3～8mg/L之间，水力停留时间在3～8小时之间。
2.根据权利要求1所述的一种颗粒污泥好氧反硝化的污水处理方法，其特征在于所 述废水中硝酸盐氮是硝酸钠和亚硝酸钠中的一种或两种，或由氨氮氧化后形成的硝酸盐氮 或亚硝酸盐氮。
3.根据权利要求1所述的一种颗粒污泥好氧反硝化的污水处理方法，其特征在于所 述微量元素包括Zn、Cu、Co、Ni、Fe、Mn、K、Mo，所添加磷元素的浓度为0. 05g/L,微量元素浓 度为 0. 0005 0. 005g/L。
4.根据权利要求1所述的一种颗粒污泥好氧反硝化的污水处理方法，其特征在于所 述反应器中部或距离反应器底部1/4处设有反应器排水口，反应器运行周期为4小时或6 小时或8小时。
全文摘要
一种颗粒污泥好氧反硝化的污水处理方法，涉及一种废水的生物处理方法，步骤为(1)将含硝酸盐氮的废水泵入续批式生物反应器中，废水中硝酸盐氮浓度为50～200mg/L，COD浓度为200～800mg/L；在废水中添加磷元素和微量元素维持微生物正常生长；(2)所述反应器底部装有曝气装置，空气上升速率为43.2～90m/h，沉淀时间为1～5分钟；(3)保持反应器内温度在10～28℃之间，pH值在7.0～8.5之间，溶解氧在3～8mg/L之间，水力停留时间在3～8小时之间。本发明将好氧反硝化菌颗粒化，使得反应器内具有高效的同时硝化反硝化能力，且污泥浓度高、泥水分离时间短，所得的好氧颗粒污泥沉降性能良好。
文档编号C02F1/58GK101811772SQ20101016845
公开日2010年8月25日 申请日期2010年5月11日 优先权日2010年5月11日
发明者傅金祥, 周东旭, 唐玉兰, 张荣新, 王海彪, 由昆, 赵玉华, 马兴冠 申请人:沈阳建筑大学