CN113800629A - 一种有机废水的处理方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有机废水的处理方法和应用。该有机废水的处理方法包括：步骤1：(1)将含有氮营养盐、磷营养盐、含硝酸根的物质和碳源的进水与膨胀床反应器内的反硝化细菌和生物载体接触进行反硝化反应和厌氧产甲烷反应，驯化反硝化菌和产生厌氧产甲烷菌；(2)调整进水中氮营养盐、磷营养盐、含硝酸根的物质和碳源中一种或多种的重量浓度，使生物载体表面的反硝化菌转变为厌氧产甲烷菌；步骤2：将有机废水通入所述膨胀床反应器内进行处理。本发明方法具有启动时间短，COD处理能力强，COD去除率高的优点。

Description

一种有机废水的处理方法和应用
技术领域
本发明涉及一种有机废水的处理方法和应用。
背景技术
近年来水处理领域高浓度有机废水处理已成为社会热点之一。随着中国水体富营养化问题的日趋严重，以及未来污水排放标准的提升，COD去除一直是水处理领域的重点问题之一。如何经济、高效、安全地去除水中COD，继续提高出水水质已成为污水处理领域急需的工作内容。
目前处理高浓度有机废水大多采用传统的生物处理法，近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床、以及第三代厌氧工艺EGSB(膨胀颗粒污泥床)和IC(内循环)厌氧反应器，其中传统的IC反应器处理有机负荷较高，主要以颗粒污泥的驯化培养为主，启动时间较长，一般需要8-10周，甚至长达半年、一年，如来水波动或其它因素不稳定都会导致颗粒污泥较易破碎，进而影响处理效果，并对后续处理工艺造成影响，这也限制了IC反应器的工作应用。
CN107540085A公开了一种促进厌氧同时反硝化产甲烷高效进行的方法，包括如下步骤：将厌氧颗粒污泥接种在厌氧反应器，通入以乙酸钠和丙酸钠为混合碳源的废水，以废水中的硝态氮为氮源，运行厌氧反应器，控制废水的进水COD始终保持不变，逐步降低C/N比值，促进废水厌氧同时反硝化产甲烷。但是其存在COD处理能力不高，硝态氮的处理能力也不强，其为颗粒污泥进而抗冲击性能差的问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种新的有机废水的处理方法，该方法具有启动时间短，COD和硝态氮的处理能力强，COD去除率高的优点，而且本发明的膨胀床反应器内的生物膜具有抗冲击性能强的优点。
本发明第一方面提供了一种有机废水的处理方法，包括：
步骤1：
(1)将含有氮营养盐、磷营养盐、含硝酸根的物质和碳源的进水与膨胀床反应器内的反硝化细菌和生物载体接触进行反硝化反应和厌氧产甲烷反应，驯化反硝化菌和产生厌氧产甲烷菌；
(2)调整进水中氮营养盐、磷营养盐、含硝酸根的物质和碳源中一种或多种的重量浓度，使生物载体表面的反硝化菌转变为厌氧产甲烷菌；
步骤2：
将有机废水通入所述膨胀床反应器内进行处理。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，所述含硝酸根的物质为稀硝酸和/或硝酸钠。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，在步骤1的(1)中，以氮元素计的含硝酸根的物质的初始重量浓度为100-700mg/L。例如可以为100mg/L、200mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L、600mg/L、700mg/L，以及它们之间的任意值。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，所述碳源为甲醇和/或有机废水。在本发明中，如果采用有机废水，但是有机废水中的COD大于所需COD时可以对有机废水进行稀释再用。例如，初始碳源中用于反硝化反应所需COD1为1750mg/L，用于厌氧产甲烷反应所需COD2为2000mg/L，其总需求COD为3750mg/L，但是有机废水中的COD为10000mg/L时，可以将有机废水中COD重量浓度稀释至3750mg/L再用。在步骤1的启动阶段，如果有机废水中COD重量浓度大于动态调整的进水所需COD重量浓度，均可通过稀释来调整。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，以COD计的碳源的初始用量满足反硝化反应所需COD1和厌氧产甲烷反应所需COD2。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，COD1与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为3.4-4:1。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，COD2为500-2500mg/L。此时的COD2为初始COD2重量浓度。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，所述调整进水中各物质用量的方法包括：提高碳源的重量浓度并降低含硝酸根的物质的重量浓度。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，所述提高碳源的重量浓度并降低含硝酸根的物质的重量浓度的方法包括：增加进水含硝酸根的物质的用量和碳源的用量，以COD计的碳源中的厌氧产甲烷反应所需COD2’达到目标COD重量浓度，且生物载体上附着的反硝化生物菌的颜色由灰棕色变为灰白色后，减少以COD计的碳源中的反硝化反应所需COD1’和含硝酸根的物质的用量，直至含硝酸根的物质的用量为0mg/L。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，检测出水中以氮元素计的硝酸根重量浓度不大于10mg/L后，再增加进水硝酸根重量浓度和碳源的用量，即：
检测出水中以氮元素计的硝酸根重量浓度不大于10mg/L后，增加进水含硝酸根的物质的用量(即增加硝酸根重量浓度)和碳源的用量(即COD的重量浓度)，以COD计的碳源中的厌氧产甲烷反应所需COD2’达到目标COD重量浓度，且生物载体上附着的反硝化生物菌的颜色变色后，减少以COD计的碳源中的反硝化反应所需COD1’和含硝酸根的物质的用量，直至含硝酸根的物质的用量为0mg/L。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，出水可以为填料层流出物的分离(例如三相分离)后的液相流出物，例如可以通过图1中出水口15取样得到的液相流出物。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，生物载体上附着的反硝化生物菌的颜色变色为产生厌氧现象所呈现的颜色，例如由灰棕色变为灰白色。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，目标COD重量浓度为1000-15000mg/L；优选为5000-13000mg/L。在本发明中，目标COD重量浓度为步骤2正常处理阶段有机废水中COD重量浓度。采用本发明的方法可以处理COD重量浓度低于15000mg/L的有机废水(目标COD重量浓度)，本发明方法具有处理能力强的优点。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，减少以COD计的碳源中的反硝化反应所需COD1’和含硝酸根的物质的用量按照COD1’与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为3.4-4:1进行减少。
根据本发明所述的处理方法的一些优选的具体实施方式，对出水水样进行取样分析，在出水中，以氮元素计的硝酸根重量浓度小于10mg/L的情况下，逐步增加进水中以COD计的碳源的重量浓度和以氮元素计的硝酸根的重量浓度，优选按照以每次增加150-250mg/L的以氮元素计的硝酸根重量浓度为梯度逐渐增加，同时为满足反硝化所需碳源，按比例增加COD1’浓度(COD1’与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为3.4-4:1)；在出水COD小于1000mg/L的情况下，逐步增加进水COD2’浓度至目标COD重量浓度，优选按照以每次增加1500-2500mg/L的COD2’为梯度逐渐增加，且生物载体上附着的反硝化生物菌的颜色变色后，减少以COD计的碳源中的反硝化反应所需COD1’和含硝酸根的物质的用量(按照COD1’与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为3.4-4:1进行减少)，直至含硝酸根的物质的用量为0mg/L。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，所述氮营养盐可以为但不限于尿素溶液和/或氨水。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，氮营养盐的用量满足反硝化反应所需N1和厌氧产甲烷反应所需N2。在本发明中，进水中各物质用量是动态调整的，氮营养盐的用量满足当时反硝化反应所需N1和厌氧产甲烷反应所需N2即可。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，以COD计的反硝化反应所需碳源与N1的重量浓度比值为30-50:1。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，以COD计的厌氧产甲烷反应所需碳源与N2的重量浓度比值为150-250:1。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，所述磷营养盐选自但不限于NaH2PO4、Na2HPO4、KH2PO4和K2HPO4中的一种或多种。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，磷营养盐的用量满足反硝化反应所需P1和厌氧产甲烷反应所需P2。在本发明中，进水中各物质用量是动态调整的，磷营养盐的用量满足当时反硝化反应所需P1和厌氧产甲烷反应所需P2即可。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，以COD计的反硝化反应所需碳源与P1的重量浓度比值为150-250:1。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，以COD计的厌氧产甲烷反应所需碳源与P2的重量浓度比值为800-1200:1。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，所述膨胀床反应器的填料层的温度为30-35℃。在本发明中，反应区的问题可以通过加热夹套的方式实现，例如图1中的夹套5、加热罐19和加热泵20，但是加热方式并不限于此。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，所述生物载体的填充率为40-50体积％。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，所述生物载体为AMC(厌氧生物载体Anaerobic microorganism carrier)或核桃壳。在本发明中，生物载体可以通过商购获得。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，相对于每L的填充有生物载体的填料层容积，以干基计的反硝化细菌的投加量为2-10g。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，反硝化细菌可以为本领域常规的反硝化细菌，例如污泥。可以通过实验室制备，也可以通过商购获得。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，将反硝化细菌加入至膨胀床反应器的填料层内。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，该方法还包括：将膨胀床反应器内的填料层流出物进行分离，得到循环水。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，将所述循环水与进水混合后再通入膨胀床反应器内。优选地，回流比为30-40:1。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，所述循环水的pH值为7-8。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，所述循环水的pH值通过在进水中加入酸液进行调节。
根据本发明所述的处理方法的一些实施方式，所述酸液为稀硝酸和/或稀硫酸，更优选地，所述酸液的浓度为5-15重量％。
在本发明中，生物载体需要附着一定数量的厌氧生物膜，在驯化启动初始阶段先投加反硝化菌，并继续富集反硝化细菌，(以COD计的碳源与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为3.4-4:1)使反硝化菌先附着于生物载体上，同时保证过量COD(即厌氧产甲烷反应所需COD)，使反应器内驯化出一定量厌氧产甲烷菌，即反硝化反应与厌氧产甲烷反应同时进行，出水中以氮元素计的硝酸根重量浓度不大于10mg/L后，增加含硝酸根的物质和碳源的用量(满足反硝化反应所需COD与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为3.4-4:1，同时增加厌氧产甲烷反应所需COD)，直至以COD计的碳源中的厌氧产甲烷反应所需COD2’达到目标COD重量浓度，且生物载体上附着的反硝化生物菌的颜色由灰棕色变为灰白色后，减少以COD计的碳源中的反硝化反应所需COD1’和含硝酸根的物质的用量，直至含硝酸根的物质的用量为0mg/L，此时COD2’保持不变，从而强化反应器内厌氧产甲烷反应的同时弱化反应器内的反硝化反应，使原本附着在填料表面的生物膜发生生物相转化，即将反硝化菌逐渐转化为厌氧产甲烷菌，达到一定COD负荷后完成启动过程。然后将有机废水通入所述膨胀床反应器内进行处理即可。
在本发明中，采用的膨胀床反应器可以如图1所示，将膨胀床反应器内的填料层流出物进行分离的具体操作可以为但不限于：进水经过填料层6后，到达出水区28，出水区28设有三相分离器7，用于对水流中含有的气体和生物载体颗粒进行分离，分离的生物载体颗粒依靠重力返回至填料层，分离出的气体从通过三相分离器7收集，从底部进入中轴9，从中轴9顶部出气孔10进入气室29并经过厌氧出水罐18及气液分离罐24以及气体计量罐25计量，最终由电磁阀26控制外排。通过三相分离器7污水继续往反应器顶部流动，到达设置在反应器上部的自带出水孔的溢流堰11，在这里可以对污水中携带的生物载体颗粒进一步分离，被溢流堰拦截载体可以依靠重力返回载体层，穿过出水孔的污水则由集水槽27收集后从出水口15流出至厌氧出水罐18，通过循环泵21回到反应器1，多余出水由厌氧出水罐18出水口排出***。为了防止出水孔被水中的污泥堵塞，在反应器1顶部设有旋转除渣装置，用于清洗出水孔。打开取样口17，对出水水样进行取样分析；打开排泥口16，定期对反应器内部进行排泥操作。
本发明第二方面提供了上述的处理方法在高浓度COD有机废水中的应用。所述COD重量浓度可以为1000-15000mg/L；优选为5000-13000mg/L。
本发明的有益效果：
(1)COD处理能力强，去除率高：采用本发明方法处理高浓度COD有机工业废水，COD去除率可达95％以上，而且本发明的方法可以处理高达15000mg/L的COD重量浓度。
(2)启动周期短，利用该方法可以30天之内，优选情况下为20天之内，使反应器内的生物载体附着厌氧生物膜，完成反应器的启动操作，大幅缩短该类反应器的启动周期。
(3)本发明的膨胀床反应器内的生物膜具有抗冲击性能强的优点。
(4)本发明的废水处理流程简单，处理装置占地小。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的厌氧膨胀床装置示意图。
附图标记说明
1、厌氧膨胀床反应器，2、有机废水或碳源，3、含硝酸根的物质，4、氮营养盐，5、夹套，6、填料层，7、三相分离器，8、磷营养盐，9、中轴，10、出气孔，11、溢流堰，12、旋转臂，13、刷毛，14、排气口，15、出水口，16、排泥口，17、取样口，18、厌氧出水罐，19、加热罐，20、加热泵，21、循环泵，22、进料桶，23、进料泵，24、气液分离罐，25、气体计量罐，26、电磁阀，27、集水槽，28、出水区，29、气室。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。
在以下实施例和对比例中，
AMC(厌氧生物填料)购自山东省邦皓环保科技有限公司；
【制备例1】
污泥(反硝化细菌)的培养，按照CN101402990B公开的方法进行培养，具体为：
一、配制厌氧反硝化细菌液体筛选培养基和固体筛选培养基；
2.0g KNO3、2.0g NaNO3、0.03g MgSO4·7H2O、0.5g K2HPO4、10g酒石酸钾钠、1.0gKH2PO4、0.5g FeCl2·6H2O、0.2g CaCl2·2H2O、0.5g L-半胱氨酸和余量的蒸馏水组成，液体筛选用培养基的pH值为7.5；
二、取厌氧去除氮工艺的活性污泥，在厌氧条件下进行倍比稀释；
三、固体培养基分离：将步骤一配制固体筛选用培养基在沸水浴中融化，然后冷却至50℃，迅速将步骤二稀释的污水或活性污泥用注射器注入固体培养基中，采用Hungate厌氧及“滚管”方法在冷水中混合，然后放入恒温培养箱中在厌氧、36℃条件下培养，直至长出菌落；
四、液体培养基富集：挑取步骤三培养的单菌落接种到步骤一配制的液体筛选用培养基，厌氧环境下培养7天～14天；
五、分离纯化；
六、重复步骤三至五操作进行多分离纯化，直至获得纯菌株；
七、对步骤六得到的纯菌株性能检测，选取厌氧反硝化性能优异的菌株，即完成对厌氧反硝化细菌菌株的筛选。
【实施例1】
一种有机废水的处理方法，采用图1所述的装置，
步骤1、启动阶段：
(1)将污泥(反硝化细菌，制备1得到)加入至填充有AMC(填充率为40体积％)的膨胀床反应器(图1中1所示)内的填料层，相对于每L的填充有生物载体的填料层(图1中6所示)容积，以干基计的污泥的投加量为5g；
(2)将含有尿素、NaH2PO4、硝酸钠(以氮元素计的含硝酸根的物质的初始重量浓度为500mg/L)和稀释后COD重量浓度为3750mg/L的有机废水(有机废水中COD重量浓度为10000mg/L)进行混合，得到进水(初始满足反硝化反应所需COD1与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为3.5:1；初始满足厌氧产甲烷反应所需COD2为2000mg/L；以COD计的反硝化反应所需碳源、氮营养盐中满足反硝化反应所需N1和磷营养盐中满足反硝化反应所需P1的重量浓度比值为200:5:1；以COD计的厌氧产甲烷反应所需碳源、氮营养盐中满足反硝化反应所需N2和磷营养盐中满足反硝化反应所需P2的重量浓度比值为1000:5:1，图1中22进料桶中的物料)，将进水与所述膨胀床反应器内的反硝化细菌和生物载体接触进行反硝化反应和厌氧产甲烷反应，驯化反硝化菌和产生厌氧产甲烷菌，膨胀床反应器的填料层(图1中6所示)的温度为的温度为30℃；
(3)检测出水(图1中出水口15取样)中以氮元素计的硝酸根重量浓度为10mg/L后，增加进水含硝酸根的物质的用量和碳源的用量，以COD计的碳源中的厌氧产甲烷反应所需COD2’达到COD重量浓度为10000mg/L，且生物载体上附着的反硝化生物菌的颜色由灰棕色变为灰白色后，按照COD1’与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为3.5:1减少以COD计的碳源中的反硝化反应所需COD1’和含硝酸根的物质的用量，直至含硝酸根的物质的用量为0mg/L，生物载体表面的反硝化菌转变为产生厌氧产甲烷菌；
(4)将膨胀床反应器内的填料层流出物进行分离，得到循环水(图1中的21循环泵出口方向物流)，并将循环水持续与进水混合后再通入所述膨胀床反应器内，通过在进水中加入浓度为10重量％的稀硝酸控制出水的pH值为7.5；
完成启动，启动时间为20天。
步骤2、正常处理阶段：
将有机废水(COD重量浓度为10000mg/L)通入所述膨胀床反应器内进行处理。运行15天后，测定有机废水中COD含量为200mg/L，COD去除率为98％。
继续运行5天(共运行20天)后，测定有机废水中COD含量为200mg/L，COD去除率为98％。说明可以长久平稳运行。
【实施例2】
按照实施例1的方法，不同的是，相对于每L的填充有生物载体的填料层容积，以干基计的污泥的投加量为2g。
启动时间为30天。
运行15天后，测定有机废水中COD含量为200mg/L，COD去除率为98％。
继续运行15天(共运行30天)后，测定有机废水中COD含量为200mg/L，COD去除率为98％。
【实施例3】
一种有机废水的处理方法，采用图1所述的装置，
步骤1、启动阶段：
(1)将污泥(反硝化细菌，制备1得到)加入至填充有AMC(填充率为50体积％)的膨胀床反应器(图1中1所示)内的填料层，相对于每L的填充有生物载体的填料层(图1中6所示)容积，以干基计的污泥的投加量为5g；
(2)将含有尿素、NaH2PO4、硝酸钠(以氮元素计的含硝酸根的物质的初始重量浓度为300mg/L)和COD重量浓度为3700mg/L的甲醇进行混合，得到进水(初始满足反硝化反应所需COD1与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为4:1；初始满足厌氧产甲烷反应所需COD2为2500mg/L；以COD计的反硝化反应所需碳源、氮营养盐中满足反硝化反应所需N1和磷营养盐中满足反硝化反应所需P1的重量浓度比值为250:5:1；以COD计的厌氧产甲烷反应所需碳源、氮营养盐中满足反硝化反应所需N2和磷营养盐中满足反硝化反应所需P2的重量浓度比值为1200:5:1，图1中22进料桶中的物料)，将进水与所述膨胀床反应器内的反硝化细菌和生物载体接触进行反硝化反应和厌氧产甲烷反应，驯化反硝化菌和产生厌氧产甲烷菌，膨胀床反应器的填料层(图1中6所示)的温度为的温度为35℃；
(3)检测出水(图1中出水口15取样)中以氮元素计的硝酸根重量浓度为8mg/L后，增加进水含硝酸根的物质的用量和碳源的用量，以COD计的碳源中的厌氧产甲烷反应所需COD2’达到COD重量浓度为13000mg/L，且生物载体上附着的反硝化生物菌的颜色由灰棕色变为灰白色后，按照COD1’与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为4:1减少以COD计的碳源中的反硝化反应所需COD1’和含硝酸根的物质的用量，直至含硝酸根的物质的用量为0mg/L生物载体表面的反硝化菌转变为产生厌氧产甲烷菌；
(4)将膨胀床反应器内的填料层流出物进行分离，得到循环水(图1中的21循环泵出口方向物流)，并将循环水持续与进水混合后再通入所述膨胀床反应器内，通过在进水中加入浓度为15重量％的稀硝酸控制出水的pH值为7；
完成启动，启动时间为15天。
步骤2、正常处理阶段：
将有机废水(COD重量浓度为13000mg/L)通入所述膨胀床反应器内进行处理。运行15天后，测定有机废水中COD含量为500mg/L，COD去除率为96％。继续运行15天(共运行30天)后，测定有机废水中COD含量为500mg/L，COD去除率为96％。说明可以长久平稳运行。
【实施例4】
一种有机废水的处理方法，采用图1所述的装置，
步骤1、启动阶段：
(1)将污泥(反硝化细菌，制备1得到)加入至填充有AMC(填充率为45体积％)的膨胀床反应器(图1中1所示)内的填料层，相对于每L的填充有生物载体的填料层(图1中6所示)容积，以干基计的污泥的投加量为5g；
(2)将含有氨水、KH2PO4、稀硝酸(以氮元素计的含硝酸根的物质的初始重量浓度为700mg/L)和COD重量浓度为3950mg/L的甲醇进行混合，得到进水(初始满足反硝化反应所需COD1与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为3.5:1；初始满足厌氧产甲烷反应所需COD2为1500mg/L；以COD计的反硝化反应所需碳源、氮营养盐中满足反硝化反应所需N1和磷营养盐中满足反硝化反应所需P1的重量浓度比值为150:5:1；以COD计的厌氧产甲烷反应所需碳源、氮营养盐中满足反硝化反应所需N2和磷营养盐中满足反硝化反应所需P2的重量浓度比值为800:5:1，图1中22进料桶中的物料)，将进水与所述膨胀床反应器内的反硝化细菌和生物载体接触进行反硝化反应和厌氧产甲烷反应，驯化反硝化菌和产生厌氧产甲烷菌，膨胀床反应器的填料层(图1中6所示)的温度为的温度为30℃；
(3)检测出水(图1中出水口15取样)中以氮元素计的硝酸根重量浓度为8mg/L后，增加进水含硝酸根的物质的用量和碳源的用量，以COD计的碳源中的厌氧产甲烷反应所需COD2’达到COD重量浓度为6000mg/L，且生物载体上附着的反硝化生物菌的颜色由灰棕色变为灰白色后，按照COD1’与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为3.5:1减少以COD计的碳源中的反硝化反应所需COD1’和含硝酸根的物质的用量，直至含硝酸根的物质的用量为0mg/L，生物载体表面的反硝化菌转变为产生厌氧产甲烷菌；
(4)将膨胀床反应器内的填料层流出物进行分离，得到循环水(图1中的21循环泵出口方向物流)，并将循环水持续与进水混合后再通入所述膨胀床反应器内，通过在进水中加入浓度为，5重量％的稀硝酸控制出水的pH值为7；
完成启动，启动时间为12天。
步骤2、正常处理阶段：
将有机废水(COD重量浓度为6000mg/L)通入所述膨胀床反应器内进行处理。运行15天后，测定有机废水中COD含量为100mg/L，COD去除率为98％。继续运行15天(共运行30天)后，测定有机废水中COD含量为100mg/L，COD去除率为98％。说明可以长久平稳运行。
以上所述的仅是本发明的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，作为本领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种有机废水的处理方法，包括：
步骤1：
(1)将含有氮营养盐、磷营养盐、含硝酸根的物质和碳源的进水与膨胀床反应器内的反硝化细菌和生物载体接触进行反硝化反应和厌氧产甲烷反应，驯化反硝化菌和产生厌氧产甲烷菌；
(2)调整进水中氮营养盐、磷营养盐、含硝酸根的物质和碳源中一种或多种的重量浓度，使生物载体表面的反硝化菌转变为厌氧产甲烷菌；
步骤2：
将有机废水通入所述膨胀床反应器内进行处理。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述含硝酸根的物质为稀硝酸和/或硝酸钠；和/或，
在步骤1的(1)中，以氮元素计的含硝酸根的物质的初始重量浓度为100-700mg/L。
3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，所述碳源为甲醇和/或有机废水；和/或，
以COD计的碳源的初始用量满足反硝化反应所需COD1和厌氧产甲烷反应所需COD2；
优选地，COD1与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为3.4-4:1；
优选地，COD2为500-2500mg/L。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的处理方法，其特征在于，所述调整进水中各物质用量的方法包括：提高碳源的重量浓度并降低含硝酸根的物质的重量浓度；
优选地，所述提高碳源的重量浓度并降低含硝酸根的物质的重量浓度的方法包括：增加进水含硝酸根的物质的用量和碳源的用量，以COD计的碳源中的厌氧产甲烷反应所需COD2’达到目标COD重量浓度，且生物载体上附着的反硝化生物菌的颜色变色后，减少以COD计的碳源中的反硝化反应所需COD1’和含硝酸根的物质的用量，直至含硝酸根的物质的用量为0mg/L；
优选地，检测出水中以氮元素计的硝酸根重量浓度不大于10mg/L后，再增加进水含硝酸根的物质的用量和碳源的用量；
优选地，所述变色由灰棕色变为灰白色；
优选地，目标COD重量浓度为1000-15000mg/L；优选为5000-13000mg/L；
优选地，减少以COD计的碳源中的反硝化反应所需COD1’和含硝酸根的物质的用量按照COD1’与以氮元素计的含硝酸根的物质的重量浓度比值为3.4-4:1进行减少。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的处理方法，其特征在于，所述氮营养盐为尿素溶液和/或氨水；和/或，
氮营养盐的用量满足反硝化反应所需N1和厌氧产甲烷反应所需N2；
优选地，以COD计的反硝化反应所需碳源与N1的重量浓度比值为30-50:1；
优选地，以COD计的厌氧产甲烷反应所需碳源与N2的重量浓度比值为150-250:1。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的处理方法，其特征在于，所述磷营养盐选自NaH2PO4、Na2HPO4、KH2PO4和K2HPO4中的一种或多种；和/或，
磷营养盐的用量满足反硝化反应所需P1和厌氧产甲烷反应所需P2；
优选地，以COD计的反硝化反应所需碳源与P1的重量浓度比值为150-250:1；
优选地，以COD计的厌氧产甲烷反应所需碳源与P2的重量浓度比值为800-1200:1。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的处理方法，其特征在于，所述膨胀床反应器的填料层的温度为30-35℃。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的处理方法，其特征在于，所述生物载体的填充率为40-50体积％；和/或，所述生物载体为AMC或核桃壳；和/或，
相对于每L的填充有生物载体的填料层容积，以干基计的反硝化细菌的投加量为2-10g。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的处理方法，其特征在于，该方法还包括：将膨胀床反应器内的填料层流出物进行分离，得到循环水；
优选地，将所述循环水与进水混合后再通入膨胀床反应器内；
优选地，所述循环水的pH值为7-8；
优选地，所述循环水的pH值通过在进水中加入酸液进行调节。
10.权利要求1-9中任意一项所述的处理方法在高浓度COD有机废水中的应用。
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