一种基于吸附-再生及厌氧氨氧化的低浓度氨氮废水脱氮方法与流程

本发明属于环境工程污水生物处理的技术领域，具体涉及一种基于吸附-再生，再通过厌氧氨氧化对低浓度氨氮废水的脱氮方法，适用于低浓度氨氮废水脱氮处理。

背景技术

如何低碳节能地处理低浓度氨氮废水，并达到高排放标准，一直是水处理领域的难题与挑战。与传统生物脱氮技术相比，厌氧氨氧化技术可节约60％的曝气能耗与避免反硝化碳源的使用，是目前公认的低碳节能生物脱氮技术。该技术以氨氮废水稳定的亚硝化为基础，并要求进水中亚硝酸盐与氨氮浓度比值稳定在1.32左右。对于低浓度氨氮废水的亚硝化，目前报道的方法有高温、低溶解氧、实时控制、游离氨控制等方式，但因低浓度氨氮废水的氨氮浓度低，难以稳定亚硝化，故低浓度氨氮废水实际上并不适合目前通用的厌氧氨氧化处理，难以达到理想的处理效果。

吸附法是一种常见的氨氮废水物理化学处理方法，通过氨氮吸附材料与水中铵离子进行离子交换以达到去除废水中氨氮的目的，并达到较高的氨氮出水标准。目前我国实行的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(gb18918-2002)中规定氨氮的一级a排放限值为不超过5mg/l(冬季为8mg/l)。若对低浓度氨氮废水进行吸附处理，通过控制吸附处理总水量，可保证出水稳定低于5mg/l，甚至低于1.5mg/l的严格标准。在吸附完成后，需对吸附剂进行再生，如化学解吸再生或者生物化学再生，使吸附剂所吸附的氨氮释放出来，实现吸附剂的循环利用。化学解吸再生一般是通过投加碱或钠盐对吸附剂进行解吸再生，可获得高浓度的氨氮再生液；而生物解吸再生则是利用吸附剂表面生物膜的硝化作用实现吸附剂的再生，一般可获得含亚硝酸盐或硝酸盐的再生液，控制生物解吸再生的条件，可大幅提高亚硝化的比例。

若可控制生物解吸再生的主要产物为亚硝酸盐，再混合化学解吸再生产生的高氨氮再生液，即可获得合适比例的厌氧氨氧化进水，实现低浓度氨氮废水的低碳生物脱氮。目前，有报道提出了一种“吸附联合厌氧氨氧化处理低浓度氨氮废水的方法(申请号：201711478996.7)”。在该方法中，低浓度氨氮废水首先经过吸附处理，出水氨氮可达到一级a排放标准；在解吸再生过程中，先利用生物解吸再生，利用游离氨控制来实现生物膜稳定的亚硝化作用，获得一定浓度的亚硝酸盐，随后再通过投加碱进行化学解吸，将吸附剂中的氨氮进一步解吸出来，从而获得同时含有亚硝酸盐与氨氮的再生液；最后再生液进行厌氧氨氧化处理，实现低碳脱氮。然而，因生物与化学解吸过程在同一个反应器中完成，上述方法存在明显的不足。第一，由于已通过生物再生解吸了部分吸附的氨氮，化学解吸的碱投加量大，利用率低，氨氮解吸总量低；第二，为了满足厌氧氨氧化的进水要求，氨氮解吸总量大小决定了所需的生化解吸亚硝酸盐浓度，无法发挥生化解吸的最大效率；第三，化学解吸过程势必对生物膜造成影响与伤害，不利于反应器的持续运行。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的不足，进一步提高低浓度氨氮废水的处理效率和实现其低碳节能处理，本发明提供了一种基于吸附-再生及厌氧氨氧化的低浓度氨氮废水脱氮方法。本发明首先构建了两个装填氨氮吸附剂填料的固定床反应器，其中一个为吸附物化解吸柱，另一个为吸附生化再生柱。吸附物化解吸柱可直接进行低浓度氨氮废水的处理，待处理出水氨氮接近排放限值时，停止吸附，转为物化再生，通过投加一定量的碱或盐进行吸附剂再生，得到含一定氨氮浓度的再生液；吸附生化再生柱首先进行生物挂膜，再利用其对低浓度氨氮废水进行吸附处理，待出水氨氮达到排放限值时，停止吸附，通过投加碱度和曝气的形式对吸附剂进行生化解吸再生，同时控制吸附剂填料表面合适的游离氨浓度范围，以抑制生物膜中亚硝酸盐氧化菌(nob)而不明显抑制氨氧化菌(aob)来实现稳定亚硝化，从而获得高浓度的亚硝酸盐再生液。最后通过将上述两股再生液按一定比例混合，即可作为厌氧氨氧化处理的进水，实现低碳节能脱氮的目标。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种基于吸附-再生及厌氧氨氧化的低浓度氨氮废水脱氮方法，包括以下步骤：

(1)选取两个装填氨氮吸附剂填料的固定床，一个为吸附物化解吸柱，一个为吸附生化再生柱，向吸附生化再生柱中投加硝化污泥进行生物挂膜；

(2)将低浓度氨氮废水分别通入吸附物化解吸柱和挂膜成功后的吸附生化再生柱中，随着吸附的进行，吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱的出水中氨氮浓度会逐渐增大，当出水中氨氮浓度接近污水排放标准中的氨氮浓度限值时，停止进水；

(3)停止进水后，向吸附物化解吸柱中投加碱与盐，通过内循环进行物化解吸，获得高浓度氨氮再生液；向吸附生化再生柱中投加碱度，通过内循环并曝气进行生化解吸，将氨氮转化为亚硝酸盐，获得高浓度亚硝酸盐再生液；

(4)将上述的氨氮再生液和亚硝酸盐再生液排出，然后混合，获得含有亚硝酸盐与氨氮的混合液，将含有亚硝酸盐与氨氮的混合液作为厌氧氨氧化的进水，进行含有亚硝酸盐与氨氮的混合液的厌氧氨氧化脱氮处理；

(5)再次分别向吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱通入低浓度氨氮废水进行吸附，随着吸附的进行，出水氨氮浓度会逐渐上升；当出水氨氮浓度接近排放限值时，停止进水；

(6)停止进水后，按照步骤(3)对吸附物化解吸柱进行物化解吸，对吸附生化再生柱进行生化解吸，分别得到含高浓度氨氮再生液与高浓度亚硝酸盐再生液；

(7)将再生液排出，然后混合，并将混合液作为厌氧氨氧化处理进水，进行含有亚硝酸盐与氨氮的混合液的厌氧氨氧化脱氮处理；

(8)循环步骤(5)、(6)和(7)，从而实现低浓度氨氮废水的低碳节能处理与高标准排放。

步骤(1)中所述氨氮吸附剂填料，是指各种具有氨氮吸附能力的天然沸石、人造沸石、麦饭石中的一种以上；所述生物挂膜条件为：硝化污泥的污泥浓度为3000～10000mg/l；温度为20～40℃；溶解氧为0.1～7.0mg/l；加入氨氮，氨氮浓度为50～200mg/l；投加碱度，碱度的投加量为氨氮(填料吸附的氨氮)总质量的7.1～7.2倍，闷曝时长为8～24h。

步骤(2)中所述低浓度氨氮废水，是指氨氮浓度在8～100mg/l的废水。

步骤(5)中所述低浓度氨氮废水，是指氨氮浓度在8～100mg/l的废水。

步骤(3)中所述物化解吸所投加的碱，是指氢氧化钠、氢氧化钾中的一种以上，投加量为2～20g/l；所投加的盐是指氯化钠、硫酸钠、氯化钾、硫酸钾中的一种以上，投加量为5～50g/l；所述物化解吸的时间为1～4h；所述高浓度氨氮再生液的氨氮浓度不小于200mg/l。物化解吸是指填料吸附的氨氮通过碱和盐的作用被解吸即释放到废水中。

步骤(3)中所述生化解吸中的碱度，是指使用碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种以上作为碱度原料；所述生化解吸的条件为：温度为20～40℃；溶解氧为0.1～7.0mg/l；生化解吸的时间为8～24h，碱度投加量为填料吸附的氨氮脱附量的7.1～7.2倍；所述高浓度亚硝酸盐再生液的亚硝酸盐浓度不小于200mg/l。生化解吸是指废水中氨氮在微生物的作用转化为亚硝酸盐，填料中吸附的氨氮就会释放到废水中，继续被微生物作用。

步骤(4)中所述混合是指氨氮再生液和亚硝酸盐再生液按照以下条件混合：氨氮再生液和亚硝酸盐再生液混合后，混合液中亚硝酸盐与氨氮的质量浓度比为(1.1～1.36):1，优选为(1.1～1.32)：1。

步骤(7)中所述混合是指氨氮再生液和亚硝酸盐再生液按照以下条件混合：氨氮再生液和亚硝酸盐再生液混合后，混合液中亚硝酸盐与氨氮的质量浓度比为(1.1～1.36):1，优选为(1.1～1.32)：1。

步骤(4)所述厌氧氨氧化的处理条件为：温度为20～38℃，水力停留时间为4～24h。

步骤(7)所述厌氧氨氧化的处理条件为：温度为20～38℃，水力停留时间为4～24h。

本发明的装置包括吸附物化解吸柱、吸附生化再生柱、厌氧氨氧化处理装置、储药装置、物化再生液收集装置、生化再生液收集装置与配水装置。

所述吸附物化解吸柱设有进水口和出水口，吸附物化解吸柱的下端与上端通过装置外侧的管道连接，所述管道为内循环管道，该管道上设有内循环泵；吸附物化解吸柱中设有填料层；内循环管道的两端分别位于填料层的两侧，填料层两侧的液体通过内循环管实现内循环。

所述进水口优选设置在吸附物化解吸柱的上端，出水口优选设置在吸附物化解吸柱的下端。

所述吸附生化再生柱设有进水口和出水口，吸附生化再生柱的下端与上端通过装置外侧的管道连接，所述管道为内循环管道，该管道上设有内循环泵；吸附生化再生柱中设有填料层；内循环管道的两端分别位于填料层的两侧，填料层两侧的液体通过内循环管实现内循环。吸附生化再生柱的底部设有曝气装置。

所述进水口优选设置在吸附生化再生柱的上端，出水口优选设置在吸附生化再生柱的下端。所述曝气装置包括了曝气管与鼓风机(气泵)。

所述储药装置通过管道与吸附物化解吸柱连接，所述管道为加药管，并设有加药泵。所述储药装置通过管道与吸附生化再生柱连接，所述管道为加药管，并设有加药泵。所述物化再生液收集池的进水口与吸附物化解吸柱的出水口连接；生化再生液收集池的进水口与吸附生化再生柱的出水口连接；配水装置进水口与物化再生液收集池和生化再生液收集池的出水口连接。所述厌氧氨氧化处理装置设有进水口和出水口，进水口和出水口分别设在该装置的下端与上端，进水口与配水装置出水口连接。所述厌氧氨氧化处理装置中设有生物填料；厌氧氨氧化处理装置的外侧设有内循环管道，该管道上设有内循环泵，内循环管道的两端分别位于填料层的两侧，填料层两侧的液体通过内循环管实现内循环。

所述吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱分别与吸附出水池连接，吸附出水池收集的是吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱中填料未吸附饱和排放的出水，出水中氨氮的浓度低于排放限值。

本发明将化学解吸与生物解吸分开操作，不但可保证吸附处理出水达标，还能提高化学解吸与生物解吸的效率，进而提高废水处理能力，实现低浓度氨氮废水的厌氧氨氧化处理，达到低碳节能的目标。

本发明的原理为：

低浓度氨氮废水中的氨氮，分别经过吸附物化解吸柱与吸附生化再生柱的吸附处理，出水氨氮浓度可达到相关排放标准直接排放；待出水氨氮浓度达到排放限值时(即吸附穿透)，停止吸附操作；吸附物化解吸柱进行物化解吸，吸附生化再生柱进行生化解吸操作，物化解吸可将吸附到填料上的氨氮迅速解吸，并浓缩到再生液中，获得高浓度氨氮再生液，而生化解吸过程中，通过吸附剂所富集的氨氮在吸附剂表面形成的游离氨浓度处于抑制nob而不明显抑制aob的范围实现生物膜的稳定亚硝化，从而获得高浓度亚硝酸盐再生液；经过解吸后，吸附物化解吸柱与吸附生化再生柱均恢复了一定的氨氮吸附能力，可重新用于低浓度氨氮废水的吸附处理，而物化解吸再生液与生化解吸再生液，按一定体积比例混合后，可以获得适合于厌氧氨氧化处理的混合液，并通过厌氧氨氧化处理实现低浓度氨氮废水的低碳节能处理；重新用于吸附的吸附物化解吸柱与吸附生化再生柱，在吸附穿透后，可再次分别进行物化解吸与生化解吸，解吸再生后又可继续用于低浓度氨氮废水的吸附处理，而再生液同样按一定比例混合后可作为厌氧氨氧化的处理进水，并通过厌氧氨氧化反应实现脱氮处理。如此循环操作，实现低浓度氨氮废水的低碳节能处理。

本发明具有以下优点与技术效果：

(1)本发明通过吸附处理保证低浓度氨氮废水的达标处理，而被吸附的氨氮则分别通过化学解吸浓缩和利用生化解吸转化为亚硝酸盐，再通过一定比例混合作为厌氧氨氧化处理进水，实现低浓度氨氮废水经吸附浓缩后的厌氧氨氧化处理，实现了高标准吸附处理出水和再生液的低碳节能处理，真正意义上解决了低浓度氨氮废水的处理难题；

(2)本发明可同时发挥物化吸附、物化解吸与生化解吸的最大效率，提高了低浓度氨氮废水的处理效率，同时保证处理出水稳定达到相关氨氮与总氮排放标准，并可大幅度降低低浓度氨氮废水脱氮处理成本，为低浓度氨氮废水处理提供了更为经济可靠的技术手段。

附图说明

图1为本发明的装置示意图；其中1-进水池、2-提升泵a、3-吸附物化解吸柱、4-氨氮吸附填料、5-吸附出水池1、6-物化再生液收集池、7-提升泵b、8-吸附生化再生柱、9-氨氮吸附填料、10-气泵、11-吸附出水池2、12-生化再生液收集池、13-配水池、14-提升泵c、15-内循环泵、16-生物填料、17-厌氧氨氧化装置、18-出水池、19-储药装置a、20-加药泵a、21-储药装置b、22-加药泵b、23-阀门。

具体实施方式

下面结合实施例与附图对本发明做进一步的详细描述，但本发明的方式不限于此。

本发明的装置示意图如图1所示，包括进水装置1(进水池)、吸附物化解吸柱3、吸附生化再生柱8、厌氧氨氧化处理装置17(厌氧氨氧化装置)、储药装置19与21、物化再生液收集装置6、生化再生液收集装置12与配水装置13(配水池)。

进水装置1分别与吸附物化解吸柱3、吸附生化再生柱8连接；

所述吸附物化解吸柱3的上端设有进水口和下端设有出水口，吸附物化解吸柱3的下端与上端通过装置外侧的管道连接，所述管道为内循环管道，该管道上设有内循环泵；吸附物化解吸柱3中设有填料层4(氨氮吸附填料)；内循环管道的两端分别位于填料层4的两侧，填料层4两侧的液体通过内循环管实现内循环。内循环泵也为提升泵2(提升泵a)，内循环泵与内循环管道两端之间的管道上设有阀门。内循环泵与进水装置1连接的管道上设有阀门23。

所述吸附生化再生柱8的上端设有进水口和下端设有出水口，吸附生化再生柱8的下端与上端通过装置外侧的管道连接，所述管道为内循环管道，该管道上设有内循环泵；吸附生化再生柱8中设有填料层9(氨氮吸附填料)；内循环管道的两端分别位于填料层9的两侧，填料层9两侧的液体通过内循环管实现内循环。吸附生化再生柱的底部设有曝气装置。内循环泵也为提升泵7(提升泵b)，内循环泵与内循环管道两端之间的管道上设有阀门。内循环泵与进水装置1连接的管道上设有阀门。

所述曝气装置包括了曝气管与鼓风机(气泵)10。

所述储药装置19(储药装置a)通过管道与吸附物化解吸柱3连接，所述管道为加药管，并设有加药泵20(加药泵a)。所述储药装置21(储药装置b)通过管道与吸附生化再生柱8连接，所述管道为加药管，并设有加药泵22(加药泵b)。所述物化再生液收集池6的进水口与吸附物化解吸柱3的出水口连接；生化再生液收集池12的进水口与吸附生化再生柱8的出水口连接；配水装置13(配水池)进水口与物化再生液收集池6和生化再生液收集池12的出水口连接。所述厌氧氨氧化处理装置17设有进水口和出水口，进水口和出水口分别设在该装置的下端与上端，进水口与配水池13出水口连接，连接的管道上设有提升泵14(提升泵c)，提升泵14与厌氧氨氧化处理装置17进水口之间的管道上设有阀门。所述厌氧氨氧化处理装置17中设有生物填料16；厌氧氨氧化处理装置17的外侧设有内循环管道，该管道上设有内循环泵15，内循环管道的两端分别位于填料层的两侧，填料层两侧的液体通过内循环管实现内循环，内循环管道上设有阀门。所述厌氧氨氧化处理装置17的出水口与出水池18连接，出水池用来收集厌氧氨氧化处理后的废水。

所述吸附物化解吸柱3和吸附生化再生柱8分别与吸附出水池5和11连接，吸附出水池收集的是吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱中填料未吸附饱和排放的出水，出水中氨氮的浓度低于排放限值。

所述吸附物化解吸柱3与物化再生液收集池6和吸附出水池5分别连接时，连接的管道上设有阀门；吸附生化再生柱8与生化再生液收集池12和吸附出水池11分别连接时，连接的管道上设有阀门。

本发明采用所述装置实现脱氮的工艺步骤：先完成吸附生化再生柱的生物挂膜，然后将低浓度氨氮废水分别通过提升泵a和提升泵b从进水池输送到吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱进行吸附处理，废水经过吸附后，出水氨氮浓度低于相关排放限值要求，可直接排放(排入吸附出水池)；待出水氨氮浓度接近排放限值时(如排放标准为5mg/l，出水氨氮浓度在4～5mg/l)，停止吸附(关闭进水池与提升泵之间的阀门)，打开加药泵a和加药泵b，再打开吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱的内循环(打开内循环管道上的阀门)，分别进行物化解吸和生化解吸(打开曝气装置)，通过物化解吸，可产生高浓度氨氮再生液，通过生化解吸，并曝气生物氧化，可产生高浓度亚硝酸盐再生液，高浓度氨氮再生液排入物化再生液收集池，高浓度亚硝酸盐再生液排入生化解吸收集池；经过解吸后，吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱可重新用于低浓度氨氮废水的吸附处理，而物化再生液和生化再生液(高浓度亚硝酸盐再生液)，可根据设定的浓度大小按一定的体积比例排入配水池进行混合后，混合后的水可作为厌氧氨氧化装置的进水，进行后续的厌氧氨氧化脱氮处理(在进行厌氧氨氧化脱氮处理时，关闭厌氧氨氧化装置进水的阀门，开启内循环，处理完后，排入出水池)；重新将解吸后的吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱用于低浓度氨氮废水吸附处理，在出水氨氮浓度低于相关排放限值要求时，可直接排放；待出水氨氮浓度接近排放限值时(如排放标准为5mg/l，出水氨氮浓度在4～5mg/l)，停止吸附，吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱分别重新进入物化解吸和生化解吸，解吸后的物化再生液和生化再生液，经过混合后，可继续作为厌氧氨氧化的处理进水，如此循环，实现低浓度氨氮废水的低碳节能处理。

实施例1

一种基于吸附-解吸的低浓度氨氮废水低碳脱氮方法，包括以下步骤：

(1)取装填了天然沸石，有效容积分别为1.0l和3.0l的固定床反应柱各一个，其中1.0l柱子作为吸附物化解吸柱，3.0l柱子为吸附生化再生柱，对吸附生化再生柱进行挂膜，加入污泥浓度为3000mg/l的硝化污泥300ml，在温度为24℃，溶解氧为0.1～1.0mg/l，投加氨氮(如：氯化铵)，氨氮浓度为50mg/l，投加碳酸氢钠，碳酸氢钠浓度约600mg/l，闷曝8h后，固定床挂膜成功；

(2)分别将氨氮浓度为15mg/l的废水通入吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱中，进水流量分别为2.0l/h和6.0l/h，在吸附110h后，出水氨氮浓度接近5mg/l(吸附时间与吸附材料的吸附容量、首次使用或再生后重复使用有关，新填料第一次吸附时间长，再生后吸附容量有部分恢复，随后可用于吸附的时间相比第一次将会缩短)，停止进水；

(3)向吸附物化解吸柱投加4g/l氢氧化钠和5g/l氯化钠后，内循环1h后，获得物化解吸再生液，氨氮浓度为400mg/l左右；向吸附生化再生柱投加碳酸氢钠提供碱度，投加量为3g/l，在温度为24℃，溶解氧为0.1～1.0mg/l的条件下打内循环闷爆，待反应8h后，得到生化解吸再生液，其中亚硝酸盐浓度约为180mg/l；

(4)将物化解吸再生液与生化解吸再生液排出，按物化解吸再生液与生化解吸再生液体积比为1:3直接混合，得到4.0l氨氮和亚硝酸盐浓度分别约为100mg/l和136mg/l的混合液，将该混合液通入有效容积为2.0l的厌氧氨氧化反应器中进行脱氮处理，在温度为25℃，水力停留时间为12h的条件下，反应出水总氮低于15mg/l；

(5)将解吸后的吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱重新用于15mg/l氨氮废水吸附处理，吸附物化解吸柱的进水流量为2.0l/h，在吸附20h后，出水氨氮浓度接近5mg/l，停止进水；吸附生化再生柱的进水流量为6.0l/h，在吸附9h后，出水氨氮浓度接近5mg/l，停止进水；(在通入低浓度氨氮废水时，可分别根据吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱所解吸的氨氮总量决定低浓度氨氮废水的加入量即上一次物化解吸再生液与生化解吸再生液中的氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐的质量总和决定低浓度氨氮废水的加入量以及填料重新吸附氨氮的时间)；

(6)向吸附物化解吸柱投加4g/l氢氧化钠和5g/l氯化钠后，内循环1h后，获得物化解吸再生液，氨氮浓度为400mg/l左右；向吸附生化再生柱投加碳酸氢钠提供碱度，投加量为3g/l，在温度为24℃，溶解氧为0.1～1.0mg/l的条件下打内循环闷爆，待反应8h后，得到生化解吸再生液，其中亚硝酸盐浓度约为180mg/l；

(7)将物化解吸再生液与生化解吸再生液排出，按物化解吸再生液与生化解吸再生液体积比为1:3直接混合，得到4.0l氨氮和亚硝酸盐浓度分别约为100mg/l和136mg/l的混合液，将该混合液通入有效容积为2.0l的厌氧氨氧化反应器中进行脱氮处理，在温度为25℃，水力停留时间为12h的条件下，反应出水总氮低于15mg/l；

(8)将再生后的两个吸附柱重新用于15mg/l的氨氮废水吸附处理，并重复步骤(5)、(6)和(7)。

实施例2

一种基于吸附-解吸的低浓度氨氮废水低碳脱氮方法，包括以下步骤：

(1)取装填了天然沸石，有效容积分别为0.5l和5.0l的固定床反应柱各一个，其中0.5l柱子作为吸附物化解吸柱，5.0l柱子为吸附生化再生柱，对吸附生化再生柱进行挂膜，加入污泥浓度为5000mg/l的硝化污泥500ml，在温度为28℃，溶解氧为0.5～2.0mg/l，投加氨氮(如：氯化铵)，氨氮浓度为50mg/l，投加碳酸氢钠，碳酸氢钠浓度约800mg/l，闷曝12h后，固定床挂膜成功；

(2)分别将氨氮浓度为50mg/l的废水通入吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱中，进水流量分别为1.0l/h和10.0l/h，在吸附35h后，出水氨氮浓度接近5mg/l(吸附时间与吸附材料的吸附容量、首次使用或再生后重复使用有关，新填料第一次吸附时间长，再生后吸附容量有部分恢复，随后可用于吸附的时间相比第一次将会缩短)，停止进水；

(3)向吸附物化解吸柱投加6g/l氢氧化钠和10g/l氯化钾后，内循环2h后，获得物化解吸再生液，氨氮浓度为2000mg/l左右；向吸附生化再生柱投加碳酸钠提供碱度，投加量为3g/l，在温度为28℃，溶解氧为0.5～2.0mg/l的条件下打内循环闷爆，待反应12h后，得到生化解吸再生液，其中亚硝酸盐浓度约为260mg/l；

(4)将物化解吸再生液与生化解吸再生液排出，按物化解吸再生液与生化解吸再生液体积比为1:8直接混合，得到5.5l氨氮和亚硝酸盐浓度分别约为180mg/l和235mg/l的混合液，将该混合液通入有效容积为1.0l的厌氧氨氧化反应器中进行脱氮处理，在温度为32℃，水力停留时间为8h的条件下，反应出水总氮低于15mg/l；

(5)将解吸后的吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱重新用于50mg/l氨氮废水吸附处理，吸附物化解吸柱的进水流量为1.0l/h，在吸附45h后，出水氨氮浓度接近5mg/l，停止进水；吸附生化再生柱的进水流量为10.0l/h，在吸附6h后，出水氨氮浓度接近5mg/l，停止进水；

(6)向吸附物化解吸柱投加6g/l氢氧化钠和10g/l氯化钾后，内循环2h后，获得物化解吸再生液，氨氮浓度为2000mg/l左右；向吸附生化再生柱投加碳酸钠提供碱度，投加量为3g/l，在温度为28℃，溶解氧为0.5～2.0mg/l的条件下打内循环闷爆，待反应12h后，得到生化解吸再生液，其中亚硝酸盐浓度约为260mg/l；

(7)将物化解吸再生液与生化解吸再生液排出，按物化解吸再生液与生化解吸再生液体积比为1:8直接混合，得到5.5l氨氮和亚硝酸盐浓度分别约为180mg/l和235mg/l的混合液，将该混合液通入有效容积为1.0l的厌氧氨氧化反应器中进行脱氮处理，在温度为30℃，水力停留时间为8h的条件下，反应出水总氮低于15mg/l；

(8)将再生后的两个吸附柱重新用于50mg/l的氨氮废水吸附处理，并重复(5)、(6)和(7)。

实施例3

一种基于吸附-解吸的低浓度氨氮废水低碳脱氮方法，包括以下步骤：

(1)取装填了人造沸石，有效容积分别为1.0l和3.0l的固定床反应柱各一个，其中1.0l柱子作为吸附物化解吸柱，3.0l柱子为吸附生化再生柱，对吸附生化再生柱进行挂膜，加入污泥浓度为8000mg/l的硝化污泥100ml，在温度为30℃，溶解氧为1.0～4.0mg/l，投加氨氮(如：氯化铵)，氨氮浓度为100mg/l，投加碳酸氢钠，碳酸氢钠浓度约1000mg/l，闷曝24h后，固定床挂膜成功；

(2)分别将氨氮浓度为80mg/l的废水通入吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱中，进水流量分别为2.0l/h和6.0l/h，在吸附30h后，出水氨氮浓度接近5mg/l(吸附时间与吸附材料的吸附容量、首次使用或再生后重复使用有关，新填料第一次吸附时间长，再生后吸附容量有部分恢复，随后可用于吸附的时间相比第一次将会缩短)，停止进水；

(3)向吸附物化解吸柱投加10g/l氢氧化钾和15g/l硫酸钠后，内循环4h后，获得物化解吸再生液，氨氮浓度为900mg/l左右；向吸附生化再生柱投加碳酸钠提供碱度，投加量为4g/l，在温度为30℃，溶解氧为1.0～4.0mg/l的条件下打内循环闷爆，待反应24h后，得到生化解吸再生液，其中亚硝酸盐浓度约为400mg/l；

(4)将物化解吸再生液与生化解吸再生液排出，按物化解吸再生液与生化解吸再生液体积比为1:3直接混合，得到4.0l氨氮和亚硝酸盐浓度分别约为225mg/l和300mg/l的混合液，将该混合液通入有效容积为4.0l的厌氧氨氧化反应器中进行脱氮处理，在温度为35℃，水力停留时间为24h的条件下，反应出水总氮低于15mg/l；

(5)将解吸后的吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱重新用于80mg/l氨氮废水吸附处理，吸附物化解吸柱的进水流量为2.0l/h，在吸附12h后，出水氨氮浓度接近5mg/l，停止进水；吸附生化再生柱的进水流量为6.0l/h，在吸附5h后，出水氨氮浓度接近5mg/l，停止进水；

(6)向吸附物化解吸柱投加10g/l氢氧化钾和15g/l硫酸钠后，内循环4h后，获得物化解吸再生液，氨氮浓度为900mg/l左右；向吸附生化再生柱投加碳酸钠提供碱度，投加量为4g/l，在温度为30℃，溶解氧为1.0～4.0mg/l的条件下打内循环闷爆，待反应24h后，得到生化解吸再生液，其中亚硝酸盐浓度约为400mg/l；

(7)将物化解吸再生液与生化解吸再生液排出，按物化解吸再生液与生化解吸再生液体积比为1:3直接混合，得到4.0l氨氮和亚硝酸盐浓度分别约为225mg/l和300mg/l的混合液，将该混合液通入有效容积为4.0l的厌氧氨氧化反应器中进行脱氮处理，在温度为35℃，水力停留时间为24h的条件下，反应出水总氮低于15mg/l；

(8)将再生后的两个吸附柱重新用于80mg/l的氨氮废水吸附处理，并重复(5)、(6)和(7)。

实施例4

一种基于吸附-解吸的低浓度氨氮废水低碳脱氮方法，包括以下步骤：

(1)取装填了天然沸石，有效容积分别为0.5l和5.0l的固定床反应柱各一个，其中0.5l柱子作为吸附物化解吸柱，5.0l柱子为吸附生化再生柱，对吸附生化再生柱进行挂膜，加入污泥浓度为4000mg/l的硝化污泥500ml，在温度为35℃，溶解氧为3.0～6.0mg/l，投加氨氮(如：氯化铵)，氨氮浓度为100mg/l，投加碳酸氢钠，碳酸氢钠浓度约1200mg/l，闷曝16h后，固定床挂膜成功；

(2)分别将氨氮浓度为100mg/l的废水通入吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱中，进水流量分别为1.0l/h和10.0l/h，在吸附18h后，出水氨氮浓度接近5mg/l(吸附时间与吸附材料的吸附容量、首次使用或再生后重复使用有关，新填料第一次吸附时间长，再生后吸附容量有部分恢复，随后可用于吸附的时间相比第一次将会缩短)，停止进水；

(3)向吸附物化解吸柱投加20g/l氢氧化钠和50g/l氯化钠后，内循环1h后，获得物化解吸再生液，氨氮浓度为2400mg/l左右；向吸附生化再生柱投加碳酸钠提供碱度，投加量为3g/l，在温度为35℃，溶解氧为3.0～6.0mg/l的条件下打内循环闷爆，待反应12h后，得到生化解吸再生液，其中亚硝酸盐浓度约为350mg/l；

(4)将物化解吸再生液与生化解吸再生液排出，按物化解吸再生液与生化解吸再生液体积比为1:9直接混合，得到5l氨氮和亚硝酸盐浓度分别约为240mg/l和315mg/l的混合液，将该混合液通入有效容积为5.0l的厌氧氨氧化反应器中进行脱氮处理，在温度为33℃，水力停留时间为24h的条件下，反应出水总氮低于15mg/l；

(5)将解吸后的吸附物化解吸柱和吸附生化再生柱重新用于100mg/l氨氮废水吸附处理，吸附物化解吸柱的进水流量为1.0l/h，在吸附13h后，出水氨氮浓度接近5mg/l，停止进水；吸附生化再生柱的进水流量为10.0l/h，在吸附2h后，出水氨氮浓度接近5mg/l，停止进水；

(6)向吸附物化解吸柱投加20g/l氢氧化钠和50g/l氯化钠后，内循环1h后，获得物化解吸再生液，氨氮浓度为2400mg/l左右；向吸附生化再生柱投加碳酸钠提供碱度，投加量为3g/l，在温度为35℃，溶解氧为3.0～6.0mg/l的条件下打内循环闷爆，待反应12h后，得到生化解吸再生液，其中亚硝酸盐浓度约为350mg/l；

(7)将物化解吸再生液与生化解吸再生液排出，按物化解吸再生液与生化解吸再生液体积比为1:9直接混合，得到5l氨氮和亚硝酸盐浓度分别约为240mg/l和315mg/l的混合液，将该混合液通入有效容积为5.0l的厌氧氨氧化反应器中进行脱氮处理，在温度为33℃，水力停留时间为24h的条件下，反应出水总氮低于15mg/l；

(8)将再生后的两个吸附柱重新用于100mg/l的氨氮废水吸附处理，并重复(5)、(6)和(7)。

本发明相对于专利申请201711478996.7具有如下优点：

(1)专利申请201711478996.7将生物与化学解吸(生化解吸和物化解吸)过程在同一个反应器中完成，在单一的生物解吸过程中，投加碱度后，大部分的碱度被消耗转化为亚硝酸盐，但在接下来的化学解吸中，因不能投加强碱来促进化学解吸，该专利申请选用了弱碱，如碳酸氢钠来进行化学解吸，在同一反应器完成生化解吸后进一步进行化学解吸，解吸的氨氮浓度低，解吸的时间长；如：投加750mg/l碳酸氢钠，只能化学解吸约120mg/l氨氮，而使用强碱，如氢氧化钠，投加750mg/l氢氧化钠可化学解吸约120-150mg/l氨氮，且所需时间更短，故本申请更具有优势；

(2)通过长期的试验发现，如果是化学解吸(即物化解吸)与生化解吸在同一个反应器中进行，化学解吸通常需要在生化解吸后进行，即吸附的氨氮先通过生化解吸产生大量的亚硝酸盐后，再进行化学解吸进一步将填料吸附的氨氮释放出来，在这个过程中，因生物膜不再参与化学解吸，进入饥饿状态，在长期的弱碱条件下(ph＝8-8.5)持续被内循环液冲刷，其活性会受到影响，长期运行后，反应器亚硝化的效率会下降30-50％。