CN107459146B - 一种控制亚硝化工艺出水中亚氮与氨氮比值的方法 - Google Patents

一种控制亚硝化工艺出水中亚氮与氨氮比值的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107459146B
CN107459146B CN201710734380.5A CN201710734380A CN107459146B CN 107459146 B CN107459146 B CN 107459146B CN 201710734380 A CN201710734380 A CN 201710734380A CN 107459146 B CN107459146 B CN 107459146B
Authority
CN
China
Prior art keywords
concentration
effluent
ammonia nitrogen
nitrite
nitrosation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710734380.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107459146A (zh
Inventor
张肖静
傅浩强
陈涛
周月
张楠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou University of Light Industry
Original Assignee
Zhengzhou University of Light Industry
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou University of Light Industry filed Critical Zhengzhou University of Light Industry
Priority to CN201710734380.5A priority Critical patent/CN107459146B/zh
Publication of CN107459146A publication Critical patent/CN107459146A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107459146B publication Critical patent/CN107459146B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • C02F3/307—Nitrification and denitrification treatment characterised by direct conversion of nitrite to molecular nitrogen, e.g. by using the Anammox process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/02—Temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/14—NH3-N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/22—O2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/44—Time
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

本发明提供了一种控制亚硝化工艺出水中亚氮与氨氮比值的方法，进而满足后续的厌氧氨氧化单元的进水要求，为厌氧氨氧化菌提供合适的基质。其步骤为：测定亚硝化反应器的各项参数，分别计算出水比例及初始氨氮氧化速率。若出水比例R<1.30，则根据公式
Figure DDA0001387801700000011
计算所需投加的锌离子浓度，若R＞1.35，则根据
Figure DDA0001387801700000012
计算所需投加的锌离子浓度；若1.30≤R≤1.35，则无需添加锌离子。之后向反应器中投加相应的锌溶液，并控制DO和pH等参数，调节好氧氨氧化菌的活性，可以控制亚硝化出水比例在1.30‑1.35之间，亚氮积累率NAR大于99％。

Description

一种控制亚硝化工艺出水中亚氮与氨氮比值的方法
技术领域
本发明属于废水处理与资源化领域。具体涉及自养脱氮工艺中调节亚硝化工艺出水中亚氮与氨氮浓度比值的方法。
背景技术
自养脱氮工艺是近年来发展起来的新型脱氮工艺，包括两个处理单元，分别为亚硝化单元和厌氧氨氧化单元。在亚硝化单元，氨氮被好氧氨氧化菌氧化为亚氮，同时要抑制硝氮的生成，而在后续的厌氧氨氧化单元，剩余的氨氮和亚氮被厌氧氨氧化菌转化为氮气排放，进而实现脱氮。自养脱氮工艺相比传统的硝化-反硝化脱氮工艺可以节省60％以上的曝气量和100％的有机碳源，因而被认为是目前最经济有效的脱氮路径。
厌氧氨氧化菌对环境条件敏感，对进水水质的要求比较高，需要进水中亚氮与氨氮的比例在1.32左右，并且不消耗硝氮，从而导致了自养脱氮工艺效率低下，难以长期稳定运行。在实际运行中，一般控制亚硝化出水中亚氮与氨氮的比值在1.30-1.35之间既可以满足厌氧氨氧化的基质要求。为了解决这一问题，首先要控制亚硝化单元的出水比例，同时高效的抑制硝氮的生成，进而为后续厌氧氨氧化单元提供符合要求的进水。因此，寻求一种可以控制亚硝化出水比例的方法，有助于自养脱氮工艺的高效稳定运行，从而推动高效低耗的污水处理。
发明内容
本发明提供了一种简单、快速的调节亚硝化出水中亚氮与氨氮比值的方法。本发明通过添加锌离子调节氨氮氧化速率，控制出水比例
Figure BDA0001387801680000011
Figure BDA0001387801680000012
进而为厌氧氨氧化提供合适的进水。
本发明的目的在于调节氨氮氧化速率，控制出水亚氮浓度，从而调节出水中亚氮与氨氮的比值，并且在控制亚硝化出水比例的同时，抑制硝氮的生成。
具体步骤如下：
1、一种控制亚硝化工艺出水中亚氮与氨氮比值的方法，其特征在于通过在稳定运行的亚硝化反应器中，加入锌离子溶液，调节氨氮氧化速率，从而控制亚硝化工艺出水中亚氮与氨氮的比值，使得该出水能够能够满足后续厌氧氨氧化工艺的进水要求，包括如下步骤：
一、首先计算稳定运行的亚硝化反应器的各项参数。稳定运行的反应器需要保证亚氮积累率(NAR)在95％以上，氨氮氧化效率(ARE)在50％以上。测定亚硝化工艺的间歇流***反应时间t或者连续流***水力停留时间t，按照以下方程式计算各参数：
Figure BDA0001387801680000021
Figure BDA0001387801680000022
Figure BDA0001387801680000023
Figure BDA0001387801680000024
V0-初始氨氮氧化速率，mg N/h/g VSS
XV-挥发性污泥浓度，g/L
t-反应时间或水力停留时间，h
R-出水中亚氮与氨氮的比值，无量纲
[NH4 +-N]0-进水氨氮浓度，mg/L
[NH4 +-N]t-出水氨氮浓度，mg/L
[NO2 --N]t-出水亚氮浓度，mg/L
[NO3 --N]t-出水硝氮浓度，mg/L
二、计算需要投加的锌离子浓度。若R<1.30，则按照下式计算需投加的锌离子浓度：
Figure BDA0001387801680000025
若R>1.35，则按照下式计算需投加的锌离子浓度：
Figure BDA0001387801680000026
若1.30≤R≤1.35，则无需添加锌离子；
三、在计算出需要投加的锌离子浓度后，在亚硝化反应器中加入锌溶液，保持DO为0.1-0.5mg/L、pH为7.5-9.0、温度为14-28℃运行一天，反应结束后，测定亚硝化工艺出水中的亚氮和氨氮浓度。第二天不加入锌溶液继续按照上述条件运行。如此往复，连续运行六天，出水R值在1.30-1.35之间，NAR在99％以上，满足厌氧氨氧化工艺的进水要求。
本发明通过计算稳定运行的亚硝化反应器的各项初始参数，根据相应的公式计算出需要投加的锌离子浓度，通过投加锌离子，调节好氧氨氧化菌的活性，并在加入锌离子之后，通过维持DO和pH等条件，使好氧氨氧化菌的活性达到稳定，并抑制硝化菌的活性，进而实现了亚硝化工艺出水比例的控制。本发明提供的方法有望解决自养脱氮工艺效率低下、难以长期稳定运行的难题。
附图说明
图1是本发明中亚硝化反应器运行原理图，1-1为气泵，1-2为流量计，1-3为曝气环，1-4为在线pH监测仪，1-5为在线DO监测仪，1-6为搅拌器。
图2是本发明中具体实施方式Ⅰ中反应器运行效果图。
图3是本发明中具体实施方式Ⅱ中反应器运行效果图。
以下结合具体实施方式对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围并不局限于此。
具体实施方式
具体实施方式Ⅰ
本实验采用序批式亚硝化反应器，反应器有效体积为1L，在进行本发明之前，反应器的运行参数如下：pH为7.7～8.0，温度为室温24～28℃，DO为0.1-0.3mg L-1。反应器每天运行两个周期，各周期包括以下步骤：进水5min；曝气反应8h；沉淀0.5h；静置1h。待亚硝化工艺运行稳定后，测定反应器出水各项指标。经测定，反应器中挥发性污泥浓度XV为3.2g/L，反应时间t为8h，进水氨氮浓度为200mg/L，出水氨氮浓度为89.9mg/L，出水亚氮浓度平均值为99.9mg/L，出水硝氮浓度平均值为0.5mg/L，NAR大于99％，符合要求。计算R值，得到R平均值为1.11。由于R＜1.30，根据公式
Figure BDA0001387801680000041
计算所需投加的锌离子浓度为1.44mg/L。之后，配制1g/L的锌溶液，每天往反应器中加入1.44mL的锌溶液，控制DO为0.2mg/L，pH为7.7-8.0，温度不加控制运行，第二天不再加入锌离子。如此往复，共加入三次锌离子溶液，由图2可看到，出水亚氮浓度增加，平均值达到108.7mg/L，出水氨氮浓度降低，平均值为81.8mg/L，R平均值为1.33，分布在1.30-1.35之间。同时，出水硝氮浓度变化不大，NAR在99％以上，符合厌氧氨氧化进水要求，具体运行效果见图2。
具体实施方式Ⅱ
本实施方式采用的反应器形式与实施方式I相同，反应器有效体积为2L，在进行本发明之前，反应器的运行参数如下：pH为7.5～7.8，温度为室温20～25℃，DO为0.1-0.3mg/L。反应器每天运行两个周期，各周期包括以下步骤：进水5min；曝气反应6h；沉淀0.5h；静置1h。待亚硝化工艺运行稳定后，测定反应器出水各项指标。经测定，反应器中挥发性污泥浓度XV为5.2g/L，反应时间t为6h，进水氨氮浓度平均为199.7mg/L，出水氨氮浓度平均为68.3mg/L，V0为41.13mg/L/g VSS，出水亚氮浓度平均值为122.5mg/L，出水硝氮浓度平均值为0.4mg/L，NAR大于99％，符合要求。计算R值，得到R平均值为1.79。由于R>1.32，根据公式
Figure BDA0001387801680000042
计算所需投加的锌离子浓度为10.54mg/L。之后，配制1g/L的锌溶液，每天往反应器中加入10.54mL的锌溶液，控制DO为0.18mg/L，pH为7.7左右，温度不加控制运行，第二天不再加入锌离子。如此往复，共加入三次锌离子，由图3可看到，出水亚氮浓度降低，平均值达到108.8mg/L，出水氨氮浓度增加，平均值为81.9mg/L，R平均值为1.32，分布在1.30-1.35之间。同时，出水硝氮浓度变化不大，NAR在99％以上，符合厌氧氨氧化进水要求，具体运行效果见图3。

Claims (1)

1.一种控制亚硝化工艺出水中亚氮与氨氮比值的方法，其特征在于，包括如下步骤：
一、首先计算稳定运行的亚硝化反应器的各项参数；稳定运行的反应器需要保证亚氮积累率NAR在95％以上，氨氮氧化效率ARE在50％以上；测定亚硝化工艺的间歇流***反应时间t或者连续流***水力停留时间t，按照以下方程式计算各参数：
Figure FDA0002425679180000011
Figure FDA0002425679180000012
Figure FDA0002425679180000013
Figure FDA0002425679180000014
V0-初始氨氮氧化速率，mg N/(h·g VSS)
XV-挥发性污泥浓度，g/L
t-反应时间或水力停留时间，h
R-出水中亚氮与氨氮的比值，无量纲
[NH4 +-N]0-进水氨氮浓度，mg/L
[NH4 +-N]t-出水氨氮浓度，mg/L
[NO2 --N]t-出水亚氮浓度，mg/L
[NO3 --N]t-出水硝氮浓度，mg/L
二、计算需要投加的锌离子浓度；若R>1.35，则按照下式计算需投加的锌离子浓度：
Figure FDA0002425679180000015
三、在计算出需要投加的锌离子浓度后，在亚硝化反应器中加入锌溶液，保持DO为0.1-0.5mg/L、pH为7.5-9.0、温度为14-28℃运行一天，反应结束后，测定亚硝化工艺出水中的亚氮和氨氮浓度；第二天不加入锌溶液继续按照DO为0.1-0.5mg/L、pH为7.5-9.0、温度为14-28℃运行一天；如此往复，连续运行六天，能控制出水R值在1.30-1.35之间，NAR在99％以上，满足厌氧氨氧化工艺的进水要求。
CN201710734380.5A 2017-08-24 2017-08-24 一种控制亚硝化工艺出水中亚氮与氨氮比值的方法 Active CN107459146B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710734380.5A CN107459146B (zh) 2017-08-24 2017-08-24 一种控制亚硝化工艺出水中亚氮与氨氮比值的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710734380.5A CN107459146B (zh) 2017-08-24 2017-08-24 一种控制亚硝化工艺出水中亚氮与氨氮比值的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107459146A CN107459146A (zh) 2017-12-12
CN107459146B true CN107459146B (zh) 2020-05-29

Family

ID=60549448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710734380.5A Active CN107459146B (zh) 2017-08-24 2017-08-24 一种控制亚硝化工艺出水中亚氮与氨氮比值的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107459146B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115010259B (zh) * 2022-08-04 2022-10-21 江苏海峡环保科技发展有限公司 一种智慧环保监测数据处理方法及***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104710007A (zh) * 2015-03-16 2015-06-17 北京工业大学 一种实现同步亚硝化-厌氧氨氧化与反硝化工艺稳定运行的方法
CN105624093A (zh) * 2014-10-28 2016-06-01 中国石油化工股份有限公司 一种亚硝酸细菌培养促进剂及其制备方法
CN105624090A (zh) * 2014-10-28 2016-06-01 中国石油化工股份有限公司 一种硝化细菌培养促进剂及其制备方法
CN105624089A (zh) * 2014-10-28 2016-06-01 中国石油化工股份有限公司 一种培养氨氧化细菌的促进剂及制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105624093A (zh) * 2014-10-28 2016-06-01 中国石油化工股份有限公司 一种亚硝酸细菌培养促进剂及其制备方法
CN105624090A (zh) * 2014-10-28 2016-06-01 中国石油化工股份有限公司 一种硝化细菌培养促进剂及其制备方法
CN105624089A (zh) * 2014-10-28 2016-06-01 中国石油化工股份有限公司 一种培养氨氧化细菌的促进剂及制备方法
CN104710007A (zh) * 2015-03-16 2015-06-17 北京工业大学 一种实现同步亚硝化-厌氧氨氧化与反硝化工艺稳定运行的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Short-term and long-term effects of Zn (II) on the microbial activity and sludge property of partial nitrification process;Xiaojing Zhang et al.;《Bioresource Technology》;20161230;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107459146A (zh) 2017-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108483655B (zh) 一种短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化和硫自养反硝化深度脱氮的方法
CN106865773B (zh) 投加羟胺实现部分短程硝化-厌氧氨氧化的装置与方法
CN113415910B (zh) 一种铁氨氧化强化aao工艺中短程反硝化耦合厌氧氨氧化生物脱氮除磷的装置与方法
JP4910266B2 (ja) アンモニア性窒素含有水の硝化方法及び処理方法
CN102259976B (zh) 一种厌氧氨氧化反应器的快速启动方法
CN105236573B (zh) 一种城市污水snad生物膜的快速培养方法
CN103833134B (zh) 连续流污水处理***实现短程脱氮的方法
CN113666496A (zh) 分段进水双短程厌氧氨氧化工艺实现低碳氮比生活污水深度脱氮除磷的方法与装置
CN103435166B (zh) 序批式反应器快速提高氨氧化菌富集速率和程度的方法
CN112142204A (zh) 一种富集培养厌氧氨氧化菌处理污水的方法
CN104710007A (zh) 一种实现同步亚硝化-厌氧氨氧化与反硝化工艺稳定运行的方法
CN107739094A (zh) 一种高效脱氮反应***及方法
CN112811582A (zh) 一种投加联氨促进短程硝化的亚硝化sbr装置及改良工艺
CN107459146B (zh) 一种控制亚硝化工艺出水中亚氮与氨氮比值的方法
CN113772807A (zh) 一种氨氧化生物膜反应器驯化及运行的调控方法
CN105800873A (zh) 一种用自养脱氮工艺处理高浓度氨氮废水的方法
CN103601294A (zh) 一种实现微污染水自养脱氮的***与方法
CN105110472A (zh) 一种厌氧氨氧化与反硝化耦合全过程脱氮工艺
CN113735261B (zh) 一种养殖废水的处理工艺及处理装置
CN214457129U (zh) 一种投加联氨促进短程硝化的亚硝化sbr装置
CN104787885A (zh) 一种同步亚硝化厌氧氨氧化与反硝化工艺的恢复方法
CN113003714B (zh) 一种基于膜分离循环进水实现亚氮快速积累的方法
CN115477388A (zh) 一种硝酸铵废水处理装置及其方法
CN105330015B (zh) 反硝化过程中最大亚硝酸盐积累的方法
KR102250418B1 (ko) 아나목스 반응조 및 이를 이용한 수처리 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant