CN1207216C - 污水生物脱氮方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污水生物脱氮方法。将含氨污水分为两部分，一部分直接进入厌氧氨氧化装置，另一部分进入生物硝化装置，使氨氧化成硝酸盐，再进入厌氧氨氧化反应器，直接进入厌氧氨氧化装置与进入生物硝化装置的含氨污水的体积比或重量比为1∶0.8～1∶1.5；生物硝化装置的操作条件为：温度20～35℃，pH7.0～8.5，水力停留时间5～15小时；厌氧氨氧化装置的操作条件为：温度20～35℃，pH7.0～8.5，水力停留时间8～18小时，氨氮浓度与亚硝氮浓度之比为1∶1.1～1∶1.5或氨氮浓度与硝氮浓度之比为1∶0.8～1∶1.2。本发明的优点是：由于氨直接用作反硝化反应的电子供体，可免去外源电子供体，既可节约运行费用，也可防止二次污染。由于氧得到有效利用，供氧能耗下降。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水生物脱氮方法。
背景技术
随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高，特别是随着各种“菜蓝子工程”的实施，含氮有机物的排放量急剧增加。二级生物处理的陆续上马，对有机物污染起到了很好的遏制作用。但是，二级生物处理出水的含氮量较高，依然是一个严重的环境污染源。氮素污染的危害极大。氨进入水体，不但能诱发“富营养化”，造成水生生态***的紊乱，而且还能①消耗溶解氧，造成水体缺氧；②影响鱼锶的氧传递，使鱼类致死；③与氯气作用生成氯胺，影响氯化消毒处理。氨转化成硝酸盐后，尽管消耗水体溶解氧的能力不再存在，但仍然能引起“富营养化”，污染饮用水的硝酸盐还可能导致婴儿的高铁血红蛋白症，硝酸盐进一步转化为亚硝胺，则具有“三致”作用，直接威胁着人类的健康。经济有效地控制氮素污染已成为当前的重大环保课题。
传统生物脱氮通常采用硝化-反硝化工艺，即 从微生物学的角度看，亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌是亲缘关系相距很远的微生物类群，它们之间发生联系的纽带是基质。在上述序列反应中，硝化细菌存在与否不影响最终的脱氮效果，反硝化细菌的功能也可以由其它细菌替代。
发明内容
本发明的目的是提供一种污水生物脱氮方法。
该法适宜处理氨氮浓度为30～1500mg/L的污水；处理过程中将含氨污水分为两部分，一部分直接进入厌氧氨氧化装置用作厌氧氨氧化的电子供体，另一部分进入生物硝化装置，使氨氧化成硝酸盐，再进入厌氧氨氧化反应器用作厌氧氨氧化的电子受体，直接进入厌氧氨氧化装置与进入生物硝化装置的含氨污水的体积比或重量比为1∶0.8～1∶1.5；生物硝化装置的操作条件为：温度20～35℃，pH7.0～8.5，水力停留时间5～15小时；厌氧氨氧化装置的操作条件为：温度20～35℃，pH7.0～8.5，水力停留时间8～18小时，氨氮浓度与亚硝氮浓度之比为1∶1.1～1∶1.5或氨氮浓度与硝氮浓度之比为1∶0.8～1∶1.2。生物脱氮方法涉及的生物反应为：
污水生物脱氮即以厌氧氨氧化细菌取代了反硝化细菌。由亚硝化细菌和厌氧氨氧化细菌进行生物脱氮具有如下优点：
(1)由于氨直接用作反硝化反应的电子供体，可免去外源电子供体(如甲醇)，既可节约运行费用，也可防止二次污染。
(2)由于氧得到有效利用，供氧能耗下降。
在硝化反应中
耗氧量为2mol O2/mol NH4 +。
而在生物脱氮反应中
耗氧量降至0.75mol O2/mol NH4 +。
(3)由于部分氨没有经过硝化作用而直接参与厌氧氨氧化反应，产酸量下降。比较反应式1和2可知，硝化反应的产酸量为2mol H+/mol NH4 +；而生物脱氮反应的产酸量仅为1mol H+/mol NH4 +。
此外，在反硝化反应中
产碱量为1mol OH-/mol NO3 -或NO2 -。
而在生物脱氮反应中
产碱量为零。
这样可以减少中和所需的化学试剂，降低运行费用，也可以减轻二次污染。
附图说明
附图是生物脱氮方法流程图。
具体实施方式
在生物脱氮方法中，将含氨污水分为两部分，一部分进入生物硝化装置，为后续的厌氧氨氧化装置提供硝酸盐(亚硝酸盐)，另一部分直接进入厌氧氨氧化装置进行脱氮作用。进入生物硝化装置与直接进入厌氧氨氧化装置的含氨污水之比(体积比或重量比)为0.8∶1～1.5∶1。生物硝化装置的操作温度20～35℃，pH7.0～8.5，水力停留时间5～15小时，污水氨氮浓度30～1500mg/L。若污水中氨氮浓度较高，宜采用全混合反应器。厌氧氨氧化装置的操作温度20～35℃，pH7.0～8.5，水力停留时间8～18小时，污水氨氮浓度与亚硝氮浓度之比为1∶1.1～1∶1.5或氨氮浓度与硝氮浓度之比为1∶0.8～1∶1.2。为保证脱氮效率，宜采用内循环反应器。
对生物脱氮方法所做的运试表明，只要操作得当，可同时有效地去除氨和亚硝酸盐这两种氮素污染物。硝化反应器的氨氮容积负荷为2～3kg/m3·d；去除率为85～98％；厌氧氨氧化反应器的总氮容积负荷为1.5～2.5kg/m3·d；氨氮和硝氮去除率分别为85～95％和95～100％。
实施例
1、以好氧接触池(2L)与厌氧污泥床反应器(3L)组成生物脱氮***，用模拟含氨废水运试该***。1)好氧接触池的有关参数为：20～30℃，HRT12～15小时，进水pH7.5～8.0，氨氮浓度30～420mg/L，氨氮容积负荷0.06～1.0g/L.d，氨氮去除率95～100％。厌氧污泥床反应器的有关参数为：20～30℃，HRT12～18小时，进水pH7.5～8.0，氨氮浓度30～420mg/L，硝氮浓度35～450mg/L，总氮容积负荷0.06～1.0g/L.d，氨氮去除率90～98％，硝氮去除率96～100％。
2、以气提式内循环生物反应器(20L)与厌氧流化床反应器(23L)组成生物脱氮***，用厌氧消化污泥压滤液运试该***。气提式内循环生物反应器的有关参数为：20～35℃，HRT5～15小时，进水pH7.2～8.5，氨氮浓度830～1500mg/L，氨氮容积负荷0.05～3.0g/L.d，氨氮去除率95～100％。厌氧流化床反应器的有关参数为：20～35℃，HRT8～18小时，进水pH7.2～8.5，氨氮浓度830～1500mg/L，硝氮浓度500～1450mg/L，氨氮容积负荷0.5～2.5g/L.d，氨氮去除率92～99％，硝氮去除率95～100％。
Claims (4)
1.一种污水生物脱氮方法，其特征在于该法适宜处理氨氮浓度为30～1500mg/L的污水；处理过程中将含氨污水分为两部分，一部分直接进入厌氧氨氧化装置用作厌氧氨氧化的电子供体，另一部分进入生物硝化装置，使氨氧化成硝酸盐，再进入厌氧氨氧化反应器用作厌氧氨氧化的电子受体，直接进入厌氧氨氧化装置与进入生物硝化装置的含氨污水的体积比或重量比为1∶0.8～1∶1.5；生物硝化装置的操作条件为：温度20～35℃，pH7.0～8.5，水力停留时间5～15小时；厌氧氨氧化装置的操作条件为：温度20～35℃，pH7.0～8.5，水力停留时间8～18小时，氨氮浓度与亚硝氮浓度之比为1∶1.1～1∶1.5或氨氮浓度与硝氮浓度之比为1∶0.8～1∶1.2；生物脱氮方法涉及的生物反应为：
2.根据权利要求1所述的一种生物脱氮方法，其特征在于所说直接进入厌氧氨氧化装置的含氨污水与进入生物硝化装置的含氨污水的体积比或重量比为1∶0.9～1∶1.2。
3.根据权利要求1所述的一种生物脱氮方法，其特征在于生物硝化装置操作条件为：温度20～30℃，pH7.0～8.0，水力停留时间5～12小时，污水氨氮浓度30～500mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种生物脱氮方法，其特征在于厌氧氨氧化装置操作条件为：温度25～35℃，pH7.5～8.0，水力停留时间8～16小时，氨氮浓度与亚硝氮浓度之比为1∶1.1～1∶1.4或氨氮浓度与硝氮浓度之比为1∶0.8～1∶1.1。
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