專利名稱:一種實現(xiàn)低碳氮比高濃度含氮廢水穩(wěn)定生物亞硝化的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于廢水生物處理技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種低碳氮比高濃度含氮廢水生物亞硝化的方 法,即實現(xiàn)穩(wěn)定、連續(xù)亞硝化的方法。
背景技術(shù):
垃圾滲濾液、污泥消化上清液及某些食品加工廠廢水等高濃度含氮廢水,其有機污染物 (C0D)濃度可達1000 10000mg/L、氨氮(NH4+-N)濃度可達1000 8000mg/L。這類低C/N比 高濃度含氮廢水以傳統(tǒng)的完全硝化反硝化工藝進行脫氮處理,會由于反硝化所需碳源不足而 導(dǎo)致脫氮效果不佳。亞硝酸型生物脫氮工藝的出現(xiàn)解決了這一難題,它具有簡化處理流程、 節(jié)約能耗、減少反應(yīng)器容積和處理占地等優(yōu)勢,能極大地拓展生物脫氮工藝的應(yīng)用范圍、強 化脫氮處理效果,特別是對于低C/N比的高濃度含氮廢水而言,亞硝酸型生物脫氮工藝的優(yōu) 勢更為明顯。亞硝酸型生物脫氮工藝大致可分為兩類,第一步都是通過亞硝酸菌將廢水中的NH4+-N氧 化為亞硝酸鹽氮(N02—-N),第二步區(qū)別為 一類方法是通過反硝化菌在碳源的參與下將 N02—-N反硝化為氮氣(N2)而從水中去除,另一類是通過厭氧氨氧化菌將NH4tN與N02—-N反應(yīng) 生成N2而從水中去除,這兩類方法都同樣可以達到廢水生物脫氮目的。就這些脫氮工藝而言 ,如何將NH4tN的氧化停留在N02—-N階段是工藝關(guān)鍵,即如何維持穩(wěn)定、連續(xù)的亞硝化狀態(tài) 是后續(xù)脫氮步驟成功的基礎(chǔ)。目前普遍認為亞硝化現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是硝酸菌受到抑制或洗出,而亞硝酸菌保持相應(yīng)的 活性而導(dǎo)致N02—-N的積累。已經(jīng)報道的影響亞硝化的控制因素主要有溫度、pH、游離氨(FA )濃度、氮負荷、溶解氧(D0)濃度、有害物質(zhì)、抑制劑及泥齡等。荷蘭Delft工業(yè)大學 Kluyver生物技術(shù)實驗室開發(fā)的SHARON工藝利用高溫(32 35°C)下亞硝酸菌和硝酸菌生長 速率不同,洗出硝酸菌而實現(xiàn)亞硝化,但該工藝只能應(yīng)用于高溫廢水,從而局限了它的應(yīng)用 。郝春明于2005年6月《能源環(huán)境保護》(第19巻第3期)中提出亞硝酸鹽的積累與溫度、D0 和污泥齡應(yīng)該存在一定的數(shù)學關(guān)系的看法,但并未對此進行研究;張小玲于2003年7月《中 國給水排水》(第19巻第7期)中提出以NH4tN濃度為260mg/L的廢水進行亞硝化試驗,試驗中保持系統(tǒng)污泥齡為30d,反應(yīng)器中出現(xiàn)N02—-N的積累,但系統(tǒng)運行50d后發(fā)生污泥膨脹,導(dǎo) 致污泥流失,硝化率下降,因此得出必須控制合適的污泥齡以維持持久的亞硝酸積累的結(jié)論 ,但并未對污泥齡的影響進行進一步研究;范建華于2007年2月《中國給水排水》(第23巻 第3期)中提出城市生活污水控制污泥齡11 d可實現(xiàn)穩(wěn)定的亞硝酸鹽型同步硝化反硝化,但未 考察長期運行效果。根據(jù)發(fā)明人的長期研究結(jié)果,低NH4tN濃度系統(tǒng)(如城市生活污水)長期運行會使硝酸 菌逐漸適應(yīng)亞硝化條件,恢復(fù)活性,使亞硝化現(xiàn)象不可逆消失,但若要保持污泥的更新率以 避免適應(yīng)性出現(xiàn),又會出現(xiàn)污泥流失導(dǎo)致系統(tǒng)崩漬。目前國內(nèi)外各類文獻對亞硝化現(xiàn)象的理 論解釋還處于探索階段,無法給出一個統(tǒng)一的結(jié)論,長久穩(wěn)定地維持N02—-N積累的途徑還有 待探索。另外,中國專利文獻CN1562799A提出在中溫(32 35°C),限制DO濃度等條件下,通過 逐步提高進水NH4tN濃度至420mg/L以快速啟動亞硝化系統(tǒng)。專利文獻CN1785843A是將厭氧 污泥培育成硝化顆粒污泥后在上流式好氧生物反應(yīng)器中通過逐步提高進水^14+-N濃度至300 500mg/L形成亞硝化系統(tǒng)。專利文獻CN1978339A在低D0和快速提高進水NH4tN濃度兩種方 法結(jié)合下,對進水NH4tN濃度小于1000mg/L的廢水快速亞硝化;以上各項專利,總體而言均 是利用提高進水NH4tN濃度而形成的FA及低D0對硝酸菌形成抑制而快速啟動亞硝化系統(tǒng)。專 利文獻CN1927739A、 CN101054236A均是對廢水進行同時亞硝化一厭氧氨氧化達到生物脫氮目 的。以上各項專利也均未對系統(tǒng)污泥齡提出控制,而且處理的廢水NH4tN濃度也只處于中、 低濃度范圍,并且未對亞硝化系統(tǒng)長期運行穩(wěn)定性進行研究。 發(fā)明者已有的研究成果表明維持一定的反應(yīng)系統(tǒng)污泥齡是建立長期穩(wěn)定亞硝化系統(tǒng)的必要條件。單純靠環(huán)境因子( 如高游離氨或低溶解氧)對硝酸菌的抑制作用來建立長期的亞硝化體系不可行的,污泥會產(chǎn) 生適應(yīng)性而導(dǎo)致亞硝化現(xiàn)象在維持一段時間后消失。保持污泥的更新率,從根本上對污泥的 構(gòu)成體系進行選擇性積累,使亞硝酸菌在污泥相中占據(jù)優(yōu)勢地位才能建立長期穩(wěn)定的亞硝化 體系,而污泥齡直接影響系統(tǒng)污泥的更新,因此污泥齡直接關(guān)系到亞硝化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。已 有的關(guān)于亞硝酸菌和硝酸菌生長數(shù)率的數(shù)據(jù)是在實驗室純培養(yǎng)條件下得出的,這與實際應(yīng)用 中的廢水處理系統(tǒng)這樣復(fù)雜的混合培養(yǎng)體系差異很大,因此亞硝化系統(tǒng)的污泥齡要參考實際 試驗結(jié)果。發(fā)明人實際試驗結(jié)果表明中、低NH4tN濃度廢水亞硝化系統(tǒng)若要維持亞硝化系統(tǒng)要求的足夠低的污泥齡以實現(xiàn)對亞硝酸菌的選擇性積累,則會因為系統(tǒng)碳、氮負荷低,污泥增長量 低于流失量,最終造成污泥流失,系統(tǒng)崩潰。只有高NH4tN濃度廢水亞硝化系統(tǒng),因其污泥 負荷足夠高,污泥增長量能維持亞硝化系統(tǒng)要求的足夠低的污泥齡,所以能維持長期穩(wěn)定的 亞硝化系統(tǒng)。在廢水生物處理系統(tǒng)這樣的開放的非純培養(yǎng)系統(tǒng)中,亞硝酸菌和硝酸菌之間是較為緊密 的互生關(guān)系,硝酸菌能夠迅速地將N02—轉(zhuǎn)化為N03—,即使采取各種抑制系統(tǒng)中硝酸菌活性的 方法,也不能使其完全被抑制或消除、洗出,系統(tǒng)出水中總存在一定數(shù)量的N03—-N,因此完 全的亞硝化是不可能的,但可以盡量提高出水亞硝化率(N02—-N/(N02—-N+N03—-N))?;诎l(fā)明者上述的研究成果提出如下發(fā)明內(nèi)容。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)低碳氮比高濃度含氮廢水穩(wěn)定生物亞硝化的方法,即實 現(xiàn)低碳氮比高濃度含氮廢水穩(wěn)定、連續(xù)亞硝化的方法,以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明者通過預(yù)備試驗證明間歇進水、間歇排水方式運行的活性污泥SBR反應(yīng)系統(tǒng)難以 承受進水時產(chǎn)生的高NH4tN、 FA沖擊負荷,污泥受到毒害,難以進行后續(xù)的降解反應(yīng)。為緩 沖負荷,維持基質(zhì)的均勻性,本發(fā)明采用連續(xù)進水、間歇排水的活性污泥SBR工藝,并合理 控制系統(tǒng)的污泥齡保持在3天,方法包括以下兩個階段1、 污泥的接種和培養(yǎng)階段首先將接種污泥放入反應(yīng)器,接種量為反應(yīng)器有效容積的 1/4;培養(yǎng)時間20天,自培養(yǎng)開始即采用連續(xù)進水、間歇排水活性污泥SBR亞硝化工藝,每個 反應(yīng)運行周期為12 h,每周期進、排水量為反應(yīng)器容積的一半;前l(fā)l天的培養(yǎng)過程為每天以 10%的增加量逐步提高高濃度含氮廢水的進水比率,至第ll天結(jié)束時進水完全為高濃度含氮 廢水;培養(yǎng)開始的前3天系統(tǒng)不排泥,隨進水比率增加,自第4天開始,以每2天為一個階段,逐步增加排泥量,使污泥齡自10天降至5天再降至3.3天,至第10天結(jié)束時污泥齡降為3天 ,這IO天中保持反應(yīng)器DO濃度在I. 5 2mg/L,后10天的培養(yǎng)過程為每天以10%的比例逐步降 低反應(yīng)器DO濃度,至第20天降為0. 7 1.2mg/L;培養(yǎng)結(jié)束時系統(tǒng)出水的朋4+^降解率為75% ,出水的亞硝化率約為80%,亞硝化系統(tǒng)啟動完成。2、 穩(wěn)定生物亞硝化運行階段保持上述啟動成功的連續(xù)進水、間歇排水活性污泥SBR亞 硝化工藝,以低碳氮比高濃度含氮廢水為進水,每周期進、排水量為反應(yīng)器容積的一半,維 持系統(tǒng)污泥齡為3天、反應(yīng)器D0濃度為1.5 2mg/L、運行周期為12 h,在該周期內(nèi),連續(xù)進 水12h、連續(xù)曝氣l. 5h、靜置沉淀20 min、間歇排水IO min,在10 4(A]的氣溫下均可對反應(yīng)器不作溫度調(diào)節(jié),只有當冬季溫度極低時以恒溫加熱器維持反應(yīng)器溫度在10 12"(],反應(yīng) 器在每周期連續(xù)曝氣階段結(jié)束前5min由排泥管排泥一次,每次排泥量為l/6反應(yīng)器容積,每 一周期內(nèi)結(jié)束沉淀后上清液經(jīng)排水管流走。經(jīng)水力計算可知該系統(tǒng)的HRT為O. 75 d,在整個培養(yǎng)、亞硝化運行過程中均不對系統(tǒng)pH 值、MLSS濃度作控制。經(jīng)長達420天的連續(xù)運行(S卩840個運行周期),雖然進水水質(zhì)有小幅 波動,該亞硝化系統(tǒng)始終穩(wěn)定維持了較好的NH4tN降解率(70 82%)、較高的亞硝化率( 78 90%),證明本發(fā)明的低碳氮比高濃度含氮廢水穩(wěn)定生物亞硝化系統(tǒng)是實際可行的。本發(fā)明的優(yōu)點是1、 能實現(xiàn)低碳氮比高濃度含氮廢水穩(wěn)定、連續(xù)亞硝化。本發(fā)明維持穩(wěn)定亞硝化的原理 是保持污泥的更新率(污泥齡3天),從根本上對污泥的構(gòu)成體系進行選擇性積累,使亞硝 酸菌在污泥相中占據(jù)優(yōu)勢地位從而建立長期穩(wěn)定的亞硝化體系,而不是單純靠環(huán)境因子(如 高游離氨或低溶解氧)對硝酸菌的抑制作用;2、 本發(fā)明采用連續(xù)進水、間歇排水的活性污泥SBR工藝,能有效地緩沖進水負荷,避免 進水高NH4tN濃度可能造成的高FA抑制,維持基質(zhì)的均勻性,以利于后續(xù)亞硝化反應(yīng)的進行 。因此本發(fā)明能直接以朋4+^濃度高達1000 mg/L及其以上的廢水作為系統(tǒng)進水,不需稀釋3、 本發(fā)明的亞硝化系統(tǒng)具有較好的NH4tN降解率(70 82%)和較高的亞硝化率(78 90%);4、 能在室溫下正常運行,實現(xiàn)穩(wěn)定亞硝化,不需加熱。只有在冬季極低氣溫下,為了 維持反應(yīng)速率,適當加熱以保持反應(yīng)器溫度在10 12GC;5、 能直接以城市污水處理廠曝氣池的活性污泥啟動運行本發(fā)明的亞硝化系統(tǒng);6、 在廢水生物亞硝化這樣的開放的非純培養(yǎng)系統(tǒng)中,亞硝酸菌和硝酸菌之間是較為緊 密的互生關(guān)系,硝酸菌不能完全被抑制或消除、洗出,系統(tǒng)出水中總會存在一定數(shù)量的N03—-N;7、 本發(fā)明不需對系統(tǒng)pH值、MLSS濃度作控制,是分別由系統(tǒng)的進水水質(zhì)、污泥齡自動 調(diào)控的。
圖l是實施本發(fā)明所采用的反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、高位水箱2、 SBR反應(yīng)器3、攪拌器4、恒溫加熱器5、進水管6、排水/泥管7、 D0探頭8、 pH探頭9、鼓風曝氣機10、曝氣砂頭11、流量計具體實施方式
參見圖l,實施本方法所采用的反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)如下活性污泥SBR反應(yīng)器2為矩形水池, 以攪拌器3進行攪拌,以恒溫加熱器4維持反應(yīng)器冬季溫度在10 12GC,其余時間均不加熱, 室溫運行。以D0探頭7、鼓風曝氣機9、曝氣砂頭10維持反應(yīng)器DO濃度在0.7 1.4 mg/L。以pH 探頭8探測反應(yīng)器內(nèi)溶液的PH值。以流量計ll控制進水量,進水管5進水于活性污泥SBR反應(yīng) 器2內(nèi)的污泥層底部,距池底10cm處,使進水管多點分散進水于污泥層以下以減少沉淀、排 水階段進水對污泥層的擾動。以排水、排泥管6排混合液維持系統(tǒng)污泥齡為3天,排沉淀后清 液為排出處理水。此系統(tǒng)的MLSS是因變量,由進水水質(zhì)條件和污泥齡控制。運行時,低碳氮比高濃度含氮廢水由高位水箱l經(jīng)流量計l 1調(diào)節(jié)流量后連續(xù)進入SBR反應(yīng) 器2底部,緩慢分散進水;SBR反應(yīng)器2每個反應(yīng)運行周期(12 h)由連續(xù)進水(12h)、連續(xù) 曝氣(11.5h)、靜置沉淀(20 min)、間歇排水(10 min)組成。周期結(jié)束沉淀后上清液 經(jīng)排水/泥管6流走,反應(yīng)器每周期進、排水量僅為其反應(yīng)器容積的一半;反應(yīng)器在每周期連 續(xù)曝氣階段結(jié)束前5min由排水/泥管6排泥一次,每次排泥量為l/6反應(yīng)器容積(以保證系統(tǒng) 污泥齡為3天)。實施例l:處理廢水為人工配水模擬垃圾滲濾液,試驗配水充分考慮水質(zhì)的復(fù)雜性,除 COD、 NH4tN外,加入適當?shù)牧?、堿度、微量元素等。制作一個有效容積為20升(L)的有機 塑料圓柱形SBR反應(yīng)器,進水由60L的塑料高位水箱經(jīng)恒流泵以13.89 mL/min (即10L/12h) 的流量進入反應(yīng)器底部,進水管多點分散進水于距池底10cm處,經(jīng)12 h反應(yīng)周期(連續(xù)進水 12h、連續(xù)曝氣1.5h、靜置沉淀20min、間歇排水IO min)運行后由排水管排水10L,同時在 連續(xù)曝氣階段結(jié)束前5min排混合液以控制污泥齡。具體步驟如下1、污泥的接種和培養(yǎng)階段接種污泥采用城市污水處理廠曝氣池的活性污泥。系統(tǒng)自 培養(yǎng)開始即為連續(xù)進水、間歇排水的活性污泥SBR工藝,且每個反應(yīng)運行周期亦為12 h (連 續(xù)進水12h、連續(xù)曝氣1.5h、靜置沉淀20min、間歇排水IO min),每周期進、排水量為10L 。前l(fā)l天的培養(yǎng)過程為每天逐步增加進水的高濃度含氮廢水的比率,如以100%普通生活污 水為培養(yǎng)第一天的進水,以90%普通生活污水+ 10%高濃度含氮廢水為第二天的進水,以80 %普通生活污水+ 20%高濃度含氮廢水為第三天的進水,依此類推,至第ll天時進水完全為 高濃度含氮廢水。培養(yǎng)開始前3天系統(tǒng)不排泥,隨進水比率增加,自第4 5天開始在每周期 曝氣階段結(jié)束前5min排混合液lL,第6 7天排混合液2L,第8 9天排混合液3L,至弟10天排混合液3. 33L (至此污泥齡降為3天),但這10天中保持反應(yīng)器D0濃度在約1. 5 2mg/L;后10 天的培養(yǎng)過程為每天以10X的比例逐步降低反應(yīng)器D0濃度,至第20天降為0.7 1.2mg/L。培 養(yǎng)結(jié)束時系統(tǒng)出水的NH4tN降解率約為75X ,出水的亞硝化率約為80% ,亞硝化系統(tǒng)啟動成 功。2、穩(wěn)定生物亞硝化階段保持上述啟動成功的連續(xù)進水、間歇排水活性污泥SBR亞硝化 工藝穩(wěn)定運行,每周期連續(xù)進水10L,經(jīng)12 h反應(yīng)周期(連續(xù)進水12h、連續(xù)曝氣l. 5h、靜置 沉淀20 min、間歇排水IO min)運行后排水10L。每反應(yīng)周期連續(xù)曝氣階段結(jié)束前5min由排 泥管排泥水混合液3. 33L。系統(tǒng)污泥齡為3天、反應(yīng)器DO濃度l. 5 2mg/L、 HRT為O. 75 d、系 統(tǒng)溫度為14 28^ (室溫)、反應(yīng)器pH值由進水水質(zhì)自動控制為7. 5 8. 5、 MLSS濃度為1500 1800 mg/L。系統(tǒng)穩(wěn)定、連續(xù)運行300天。該亞硝化系統(tǒng)進、出水水質(zhì)如下表COD (mg/L)NH4 -N (mg/L)N0一2脬 (mg/L)N0一3脬 (mg/L)NH4 -N 降解率亞硝化率進水指 標800 10001000 110000出水指 標328 660245 312524 68070 18070 82%78 90%實施例2:以實際晚期垃圾滲濾液為進水,按實施例l的運行方式,保持系統(tǒng)運行方式和 各項運行參數(shù)不變,系統(tǒng)穩(wěn)定、連續(xù)運行126天,該亞硝化系統(tǒng)進、出水水質(zhì)如下表COD (mg/L)NH4 -N (mg/L)N0一2脬 (mg/L)N0一3脬 (mg/L)NH4 -N 降解率亞硝化率進水指 標1800 2400800 10000 0. 58 20出水指 標647 913237 312467 54324 8767 74%75 86%
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)低碳氮比高濃度含氮廢水穩(wěn)定生物亞硝化的方法,其特征在于它是將系統(tǒng)污泥齡控制在3天,并與連續(xù)進水、間歇排水的運行方法結(jié)合,按以下兩個階段進行(1)污泥的接種和培養(yǎng)階段首先將接種污泥放入反應(yīng)器,接種量為反應(yīng)器有效容積的1/4,培養(yǎng)時間20天,自培養(yǎng)開始即采用連續(xù)進水、間歇排水活性污泥SBR亞硝化工藝,每個反應(yīng)運行周期為12h,每周期進、排水量為反應(yīng)器容積的一半;前11天的培養(yǎng)過程為逐步每天以10%的增加量逐步提高高濃度含氮廢水的進水比率,至第11天結(jié)束時進水完全為高濃度含氮廢水;培養(yǎng)開始的前3天系統(tǒng)不排泥,隨進水比率增加,自第4天開始,以每2天為一個階段,逐步增加排泥量,使污泥齡自10天降至5天再降至3.3天逐步,至第10天結(jié)束時污泥齡降為3天,這10天中保持反應(yīng)器DO濃度在1.5~2mg/L,后10天的培養(yǎng)過程為每天以10%的比例逐步降低反應(yīng)器DO濃度,至第20天降為0.7~1.2mg/L;培養(yǎng)結(jié)束時系統(tǒng)出水的NH4+-N降解率為75%,出水的亞硝化率約為80%,亞硝化系統(tǒng)啟動完成;(2)穩(wěn)定生物亞硝化運行階段保持上述啟動成功的連續(xù)進水、間歇排水活性污泥SBR亞硝化工藝,以低碳氮比高濃度含氮廢水為進水,每周期進、排水量為反應(yīng)器容積的一半,維持系統(tǒng)污泥齡為3天、反應(yīng)器DO濃度為1.5~2mg/L、運行周期為12h,在該周期內(nèi),連續(xù)進水12h、連續(xù)曝氣1.5h、靜置沉淀20min、間歇排水10min,運行溫度為正常室溫,在冬季溫度極低時以恒溫加熱器維持反應(yīng)器溫度在10~120C,在10~400C的氣溫下均可對反應(yīng)器不作溫度調(diào)節(jié),只有當冬季溫度極低時以恒溫加熱器維持反應(yīng)器溫度在10~120C;反應(yīng)器在每周期連續(xù)曝氣階段結(jié)束前5min由排泥管排泥一次,每次排泥量為1/6反應(yīng)器容積,每一周期內(nèi)結(jié)束沉淀后上清液經(jīng)排水管流走。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的實現(xiàn)低碳氮比高濃度含氮廢水穩(wěn)定生物亞硝 化的方法,其特征在于所述接種污泥采用城市污水處理廠曝氣池的活性污泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實現(xiàn)低碳氮比高濃度含氮廢水穩(wěn)定生物 亞硝化的方法,其特征在于反應(yīng)器的進水管采用多點分散進水于污泥層以下的結(jié)構(gòu)形式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)低碳氮比高濃度含氮廢水穩(wěn)定生物亞硝化的方法,它將系統(tǒng)污泥齡控制在3天,并與連續(xù)進水、間歇排水的運行方法結(jié)合,按兩個階段進行1.污泥的接種和培養(yǎng)階段首先將接種污泥放入反應(yīng)器,培養(yǎng)時間20天,自培養(yǎng)開始即采用連續(xù)進水、間歇排水活性污泥SBR亞硝化工藝;2.穩(wěn)定生物亞硝化運行階段保持上述啟動成功的連續(xù)進水、間歇排水活性污泥SBR亞硝化工藝,以低碳氮比高濃度含氮廢水為進水,每周期進、排水量為反應(yīng)器容積的一半,維持系統(tǒng)污泥齡為3天、反應(yīng)器DO濃度為1.5~2mg/L、運行周期為12h。本發(fā)明能實現(xiàn)低碳氮比高濃度含氮廢水穩(wěn)定、連續(xù)亞硝化,并且亞硝化系統(tǒng)具有較好的NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N降解率和較高的亞硝化率。
文檔編號C02F3/12GK101323486SQ200810303068
公開日2008年12月17日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者翌 唐, 姚曉園, 張晚涼, 宏 李, 楊星宇, 萍 王, 秦禮琦, 鐘仁超, 陸天友, 雷文俊, 高俊敏, 琛 魏 申請人:貴州大學