本发明公开了一种pva生物膜处理城镇污水减泥脱氮的方法，属于污水处理领域。
背景技术：
当前废水中，氮是废水中常见的污染指标，据环保部统计，2013-2017年，我国废水中氨氮排放总量均多于230万吨，含氮污染物的大量排放给环境及人类健康造成了极大的危害。因此，在污水处理工程中，氨氮的去除十分重要。目前氨氮废水的处理工艺采用以生化法为主体的物化、生化组合工艺，即预处理后主体生化处理的工艺。生化法重要理论依据是微生物酶的催化作用完成含氮离子向气态氮的转化。在过去的十几年中，微生物硝化-反硝化工艺逐渐发展成熟，成为目前应用最为广泛的生物脱氮技术。传统的硝化-反硝化工艺虽曾在脱氮方面做出了不少贡献，但其缺陷也非常明显，基建费用高、运行和动力成本高、缓冲能力差、脱氮效率低且易造成二次污染。随着国家对各个行业排放标准的细化以及要求的提高，对氨氮废水处理性能的要求也越来越高。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对目前传统污水氨氮膜处理工艺中剩余污泥含量高，氨氮不能得到有效的去除的缺陷，提供了一种有机载体材料—pva生物膜即水凝胶，通过水凝胶高命中打靶式筛选微生物迅速成膜，处理污染物时增大了废水与气体接触的比表面积，为微生物的成长和繁殖提供了优化的环境，筛选大量适应相应水质生存的微生物，减少多余微生物及其相对性的代谢产物从而减少污泥量，加快了微生物集中处理生活污水速率，相应的缩短停留时间，能够于城镇生活污水处理，并且能够达到排放要求，减少污泥排放。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
(1)进行模拟废水的配置，氨氮浓度范围初步定为50~400mg/l，mlss初步定为3500mg/l，此外，为保证初始cod浓度在500mg/l左右，需要添加少许的碳源，同时在实验进行过程中，还需要添加适量的碳酸钠，目的是调节废水的ph，从而保证其维持在7.5~8.5的范围内；
(2)将pva水凝胶小球投入到模拟废水中，其中水凝胶小球的体积占整体烧杯容积的10%，以“好氧-厌氧”方式在2个2.5l的烧杯中运行，每一次的进水量为2l，进行时长6h的曝气，曝气结束后静置，一段时间后将上清液排出；
(3)实验过程中，烧杯中的ph值保持在7.5的范围内，通过开闭气阀使烧杯中溶解氧do在4mg/l。反应温度初步设定为30℃，实验参数设定完毕，设置两种不同体系下脱氮减泥实验，分别是单独投放活性污泥和水凝胶小球、活性污泥两者混合投加；
(4)根据(1)的方法，以投加na2co3来调节水中的ph，实验反应周期定为6h一个周期，在不同周期实验结束后，测定并记录两种不同体系脱氮减泥的效果，以烧杯中氨氮浓度和污泥减产率为指标。
本发明的有益效果是：该技术通过水凝胶载体内部的溶解氧梯度形成外部好氧内部厌氧的环境，实现在好氧反应器内的同时硝化反硝化脱氮，形成高效率打靶式集中细菌的超能反应器，同时延长了活性污泥在系统中的停留时间，使氨氮废水处理效率提高。
具体实施方式
进行模拟废水的配置，氨氮浓度范围初步定为50mg/l，mlss初步定为3500mg/l，此外，为保证初始cod浓度在500mg/l左右，需要添加少许的碳源，同时在实验进行过程中，还需要添加适量的碳酸钠，目的是调节废水的ph，从而保证其维持在7.5的范围内，将pva水凝胶小球投入到模拟废水中，其中水凝胶小球的体积占整体烧杯容积的10%，以“好氧-厌氧”方式在2个2.5l的烧杯中运行，每一次的进水量为2l，进行时长6h的曝气，曝气结束后静置，一段时间后将上清液排出，实验过程中，烧杯中的ph值保持在7.5的范围内，通过开闭气阀使烧杯中溶解氧do在4mg/l，反应温度初步设定为30℃，实验参数设定完毕，设置两种不同体系下脱氮减泥实验，分别是单独投放活性污泥和水凝胶小球、活性污泥两者混合投加，根据(1)的方法，以投加na2co3来调节水中的ph，实验反应周期定为6h一个周期，在不同周期实验结束后，测定并记录两种不同体系脱氮减泥的效果，以烧杯中氨氮浓度和污泥减产率为指标。
实施例1：
(1)进行模拟废水的配置，氨氮浓度范围初步定为50mg/l，mlss初步定为3500mg/l，此外，为保证初始cod浓度在500mg/l左右，需要添加少许的碳源，同时，在实验进行过程中，还需要添加适量的碳酸钠，目的是调节废水的ph，从而保证其维持在7.5；
(2)将pva水凝胶小球投入到模拟废水中，其中水凝胶小球的体积占整体烧杯容积的10%，以“好氧-厌氧”方式在2个2.5l的烧杯中运行，每一次的进水量为2l，进行时长6h的曝气，曝气结束后静置，一段时间后将上清液排出；
(3)实验过程中，烧杯中的ph值保持在7.5的范围内，通过开闭气阀使烧杯中溶解氧do在4mg/l，反应温度初步设定为30℃，实验参数设定完毕，设置两种不同体系下脱氮减泥实验，分别是单独投放活性污泥和水凝胶小球、活性污泥两者混合投加；
(4)根据(1)的方法，以投加na2co3来调节水中的ph，实验反应周期定为6h一个周期，一周期结束后分别测定两种体系下反应器内氨氮的浓度和污泥减产率分别为39.99mg/l和57.63%，通过实验即得在反应器处理模拟污水过程中投加水凝胶，能够起到良好的脱氮及污泥减量效果。
实施例2：
(1)进行模拟废水的配置，氨氮浓度范围初步定为50mg/l，mlss初步定为3500mg/l，此外，为保证初始cod浓度在500mg/l左右，需要添加少许的碳源，同时，在实验进行过程中，还需要添加适量的碳酸钠，目的是调节废水的ph，从而保证其维持在7.5；
(2)将pva水凝胶小球投入到模拟废水中，其中水凝胶小球的体积占整体烧杯容积的10%，以“好氧-厌氧”方式在2个2.5l的烧杯中运行，每一次的进水量为2l，进行时长6h的曝气，曝气结束后静置，一段时间后将上清液排出；
(3)实验过程中，烧杯中的ph值保持在7.5的范围内，通过开闭气阀使烧杯中溶解氧do在4mg/l，反应温度初步设定为30℃，实验参数设定完毕，设置两种不同体系下脱氮减泥实验，分别是单独投放活性污泥和水凝胶小球、活性污泥两者混合投加；
(4)根据(1)的方法，以投加na2co3来调节水中的ph，实验反应周期定为6h一个周期，两周期结束后分别测定两种体系下反应器内氨氮的浓度和污泥减产率分别为26.43mg/和55.28%，通过实验即得在反应器处理模拟污水过程中投加水凝胶，能够起到良好的脱氮及污泥减量效果。
实施例3：
(1)进行模拟废水的配置，氨氮浓度范围初步定为50mg/l，mlss初步定为3500mg/l，此外，为保证初始cod浓度在500mg/l左右，需要添加少许的碳源，同时，在实验进行过程中，还需要添加适量的碳酸钠，目的是调节废水的ph，从而保证其维持在7.5；
(2)将pva水凝胶小球投入到模拟废水中，其中水凝胶小球的体积占整体烧杯容积的10%，以“好氧-厌氧”方式在2个2.5l的烧杯中运行，每一次的进水量为2l，进行时长6h的曝气，曝气结束后静置，一段时间后将上清液排出；
(3)实验过程中，烧杯中的ph值保持在7.5的范围内，通过开闭气阀使烧杯中溶解氧do在4mg/l，反应温度初步设定为30℃，实验参数设定完毕，设置两种不同体系下脱氮减泥实验，分别是单独投放活性污泥和水凝胶小球、活性污泥两者混合投加；
(4)根据(1)的方法，以投加na2co3来调节水中的ph，实验反应周期定为6h一个周期，三周期结束后分别测定两种体系下反应器内氨氮的浓度和污泥减产率分别为31.50mg/l和56.25%，通过实验即得在反应器处理模拟污水过程中投加水凝胶，能够起到良好的脱氮及污泥减量效果。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明的设计精神的前提下，本领域普通工程的技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。