專利名稱:一種利用顆粒污泥進行全自氧脫氨氮的方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及廢水處理中的脫氨氮的方法技術(shù)領域,特別涉及一種利用顆粒污泥進 行全自氧脫氨氮的方法。
背景技術(shù):
氨氮是水體富營氧化的主要污染物之一,廢水中氨氮的去除方法有物理法、化學 法和生物法,其中生物法作為一種經(jīng)濟、高效的脫氮方法被廣泛應用。傳統(tǒng)的生物脫氮一般包括硝化和反硝化2個階段,但硝化階段曝氣耗能高,并且 消耗堿度,反硝化階段則需有機碳源,對焦化、石化、垃圾滲濾液、化肥等高氨氮、低碳氮比 廢水,則需添加甲醇等有機碳源,增加了處理費用,還可能造成二次污染。為解決添加碳源 問題,研究人員開發(fā)出了多種全自氧脫氮工藝,如好氧亞硝化_厭氧氨氧化、氫自氧反硝化寸。盡管如此,目前實際工程應用中采用的全自氧脫氮工藝仍主要采用懸浮活性污 泥,導致處理負荷較低、運行不穩(wěn)定、投資運行費用較高等缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種利用顆粒污泥進行全自氧脫氨 氮的方法;它可以解決傳統(tǒng)的硝化、反硝化生物脫氮工藝中存在的污泥濃度低、反硝化過程 仍需外加碳源、投資運行費用高等問題,同時有效減少氮素對水體造成的污染。為達到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案1、選取好氧絮狀污泥、厭氧絮狀污泥、厭氧顆粒污泥中的一種或多種裝入配有三 相分離器的上流式好氧污泥床反應器;2、將不含有機碳源的氨氮廢水從反應器底部泵入,進水方式為間歇式或連續(xù)式; 反應器底部裝有曝氣頭,廢水流經(jīng)反應器的同時采用空氣曝氣,空氣速率為20 60L/h,利 用氣流剪切促進顆粒污泥的生成和生長;3、保持反應器內(nèi)的溫度在20 35 °C之間,pH值在6 8之間,溶解氧在2 6mg/ L之間,水力停留時間為4 12小時,培氧40 105天后,在反應器內(nèi)獲得全自氧脫氮顆粒 污泥,同時廢水中氨氮部分轉(zhuǎn)化為氮氣得到有效去除。顆粒污泥培氧過程中的底物為不含有機碳源的氨氮廢水,總的氨氮濃度為100 1000mg/L。此外,顆粒污泥培氧過程中添加一定量的NaCl、CaCl2, MgCl2等無機鹽,無機鹽離 子濃度在10 60mg/L之間,以促進脫氮顆粒污泥的生成與生長。按照本發(fā)明所述方法得到的顆粒污泥外觀為黃褐色不規(guī)則顆粒,粒徑為0. 5 3. 5mm,密度為1. 03 1. 46g/cm3。性能良好,可提高反應器的容積負荷以及運行穩(wěn)定性。由于無需外加碳源,本發(fā)明適用于高氨氮低碳氮比廢水、無機含氮廢水的處理,此 外,在一個反應器中實現(xiàn)了全程自氧脫氮過程,減少了系統(tǒng)空間和工程造價,也降低了操作
3難度和運行成本。顆粒污泥具有微生物量高、沉降性好、耐沖擊負荷等優(yōu)點,可用于去除各種有機 物、氨氮、磷和吸附重金屬等。本發(fā)明培氧出全自氧脫氮顆粒污泥,無需外加碳源,提高了氨 氮廢水的去除效率,從而可有效減少含氮廢水對環(huán)境造成的污染。
具體實施例方式實施例1采用城市污水處理廠曝氣池的好氧污泥和濃縮池的厭氧污泥按質(zhì)量比5 1的比 例混合,然后把混合污泥接種到上流式好氧污泥床反應器中;人工配置模擬廢水氨氮濃度 為500mg/L,添加MgCl2濃度為20mg/L,反應器操作條件為溫度25 35°C,pH值在6. 2 7. 8之間,溶解氧在2. 5 5. 3mg/L,水力停留時間為6 10小時,采用空氣曝氣,空氣速 率為20 30L/h,穩(wěn)定運行75天后在反應器內(nèi)觀察到褐色的好氧反硝化顆粒污泥,其粒徑 0.7 1. 1_,密度為1.01 1.28g/cm3。同時,廢水中總氮去除率達到82%。實施例2采用與實施例1相同的接種污泥,人工配置模擬廢水氨氮濃度為500mg/L,添加 MgCl2濃度為15mg/L,CaCl2濃度為5mg/L,穩(wěn)定運行83天在反應器內(nèi)觀察到褐色的好氧反 硝化顆粒污泥,其粒徑0. 8 1. 2mm,密度為1. 03 1. 19g/cm3,同時,廢水中總氮去除率達 到 85%。實施例3采用某化肥廠污水處理系統(tǒng)中的活性污泥接種到上流式好氧反應器中,人工配置 模擬廢水總硝酸鹽濃度為800mg/L,反應器空氣速率為30 45L/h,其他條件與實施例1相 同,連續(xù)運行89天后,在反應器內(nèi)觀察到褐色的好氧反硝化顆粒污泥,其粒徑2. 2 3. 2mm, 密度為1. 18 1. 40g/cm3,總氮去除率達到89. 5%0
權(quán)利要求
一種利用顆粒污泥進行全自氧脫氨氮的方法,其特征在于它包括以下步驟(1)、選取好氧絮狀污泥、厭氧絮狀污泥、厭氧顆粒污泥中的一種或幾種裝入配有三相分離器的上流式好氧污泥床反應器;(2)、將不含有機碳源的氨氮廢水從反應器底部泵入,氨氮濃度為100~1000mg/L;(3)、保持反應器內(nèi)的溫度在20~35℃之間,pH值在6~8之間,溶解氧在2~6mg/L之間,水力停留時間為4~12小時,培氧40~105天后,在反應器內(nèi)獲得全自氧脫氮顆粒污泥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用顆粒污泥進行全自氧脫氨氮的方法,其特征在于 氨氮廢水進水方式為間歇式或連續(xù)式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用顆粒污泥進行全自氧脫氨氮的方法,其特征在于 所述的反應器底部裝有曝氣頭,廢水流經(jīng)反應器的同時采用空氣曝氣,空氣速率為20 60L/h,利用氣流剪切促進顆粒污泥的生成和生長。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用顆粒污泥進行全自氧脫氨氮的方法,其特征在 于顆粒污泥培氧過程中添加無機鹽,以促進脫氮顆粒污泥的生成與生長,無機鹽為NaCl、 CaCl2、MgCl2中的一種或幾種,總的無機鹽離子濃度在10 60mg/L之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用顆粒污泥進行全自氧脫氨氮的方法,其特征在于 所獲得的顆粒污泥外觀為黃褐色不規(guī)則顆粒,粒徑為0. 5 3. 5mm,密度為1. 03 1. 46g/
全文摘要
本發(fā)明涉及廢水處理中的脫氨氮的方法技術(shù)領域,特別涉及一種利用顆粒污泥進行全自氧脫氨氮的方法,本方法包括如下步驟將接種活性污泥裝入上流式好氧污泥床反應器;將不含有機碳源的氨氮廢水從上述反應器底部泵入,廢水流經(jīng)污泥床后從反應器上部流出,同時采用空氣曝氣,培氧40~105天后,獲得良好的全自氧脫氮顆粒污泥,同時氨氮部分轉(zhuǎn)化為氮氣得到有效去除;按照本發(fā)明方法得到的脫氮顆粒污泥性能良好,可提高反應器的容積負荷以及運行穩(wěn)定性,無需外加碳源,適用于高氨氮低碳氮比廢水、無機含氮廢水的處理。
文檔編號C02F3/30GK101928068SQ20091004036
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者劉治猛, 徐勇軍, 楊曉西, 謝磊 申請人:東莞理工學院