專(zhuān)利名稱(chēng)：同步硝化反硝化處理含氨污水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種同步硝化反硝化顆粒污泥處理 催化劑生產(chǎn)等過(guò)程排放的含氨污水的生化處理方法。
背景技術(shù)：
含氨廢水是對(duì)環(huán)境有重要影響的一類(lèi)廢水，如某些催化劑生產(chǎn)外排廢水中含有大 量的氨氮，同時(shí)具有外排水量高、氨氮濃度差別大等特點(diǎn)。一般采取的處理措施為污污分 流-分治的策略，即污水中超高濃度O000 20000mg/L)的氨氮可以采用汽提方法回收 氨，氨氮含量低于15mg/L這部分廢水可以回用或者直接排放。對(duì)于15 1000mg/L的中等 濃度含氨廢水處理采用汽提方法將顯著增大催化劑的生產(chǎn)成本，傳統(tǒng)生物法作為常規(guī)廢水 處理的終端技術(shù)，在處理高氨氮、低碳源廢水時(shí)，由于碳源不能滿足反硝化的要求，因此總 氮去除率不高。目前這部分中等濃度氨氮污水的治理已成為催化裂化催化劑生產(chǎn)企業(yè)環(huán)保 的首要問(wèn)題。CN1359863A公開(kāi)了一種物理化學(xué)-生化綜合治理催化裂化催化劑生產(chǎn)氨氮污水 的方法，該方法是將高、低含量氨氮污水先經(jīng)物理化學(xué)方法預(yù)處理，混合后再生化法處理； 氨氮> 1000mg/L的污水采取逆向汽提；氨氮< 300mg/L的污水與生活污水混合加甲醇后進(jìn) 入?yún)捬醴聪趸秃醚跸趸幚砉ば颍摲椒ǖ纳锾幚磉^(guò)程采用傳統(tǒng)脫氮工序，不適宜處 理氨氮含量高、COD (化學(xué)需氧量，一般表示有機(jī)化合物的含量)含量低的污水。傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)多根據(jù)硝化菌和反硝化菌生長(zhǎng)條件的不同，將硝化和反硝化過(guò) 程安排在兩個(gè)不同的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，或者在同一反應(yīng)器內(nèi)順次進(jìn)行(SBR)，所以系統(tǒng)復(fù)雜， 能耗較大，并且管理不便。近幾年的研究工作證明硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)可以在同一反應(yīng) 器內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，稱(chēng)為同步硝化反硝化過(guò)程(SND)。這一新型脫氮工藝不僅克服了傳統(tǒng)生物 脫氮過(guò)程存在的一些問(wèn)題，而且在降低能耗和物耗等方面具有突出的優(yōu)勢(shì)，特別是以亞硝 酸鹽氮進(jìn)行的SND工藝具有更明顯的優(yōu)點(diǎn)。例如在硝化階段可減少供氧量，從而減少了 曝氣量、降低25%的能耗；在反硝化階段節(jié)省40%有機(jī)碳源，降低了運(yùn)行費(fèi)用；亞硝態(tài)氮 (NO2--N)的反硝化速率通常比硝態(tài)氮(N03_-N)的反硝化速率高63% ；反應(yīng)器總?cè)莘e可減 少30 40%左右；反硝化過(guò)程產(chǎn)生的堿可部分中和硝化過(guò)程產(chǎn)生的酸，減少化學(xué)試劑消耗 等，符合目前大力提倡的節(jié)能減排要求，已經(jīng)成為污水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。同步硝化反硝化形成機(jī)理已經(jīng)形成了三種理論解釋?zhuān)春暧^環(huán)境解釋、微觀環(huán)境 理論和生物學(xué)解釋?zhuān)鼈円呀?jīng)在大量不同的研究中得到證實(shí)并被普遍接受。宏觀環(huán)境的SND 工藝主要采用懸浮活性污泥法，由于污泥絮體中微缺氧區(qū)的形成往往會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象， 導(dǎo)致SND處理效果會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。從微生物理論來(lái)看，盡管某些具有脫氮功能的好氧反硝化 菌被分離純化，但是單一的菌體直接應(yīng)用易隨水流失，必須采取固定化或者生物膜法，然而 這些工藝過(guò)程均比較復(fù)雜而且運(yùn)行效果不穩(wěn)定。微觀環(huán)境的SND工藝主要是利用顆粒污泥 進(jìn)行生物脫氮，顆粒污泥是大量細(xì)菌聚集生長(zhǎng)形成的具有良好沉降性能的顆粒狀微生物聚 集體，是反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行的關(guān)鍵和前提。利用顆粒污泥進(jìn)行生物脫氮的優(yōu)勢(shì)在于顆粒污泥具有的良好活性以及沉降性能，可維持生物反應(yīng)器內(nèi)較高的生物相濃度，從而提高生 物脫氮的效率；與利用載體固定微生物方法比較，顆粒污泥天然的生物層分布確保了最佳 的生物反應(yīng)效率，保證了高效的生物脫氮。因此培養(yǎng)高效、高活性且性能穩(wěn)定的脫氮顆粒污 泥，可以增加反應(yīng)器內(nèi)的生物量，提高SND運(yùn)行穩(wěn)定性和處理效能，真正實(shí)現(xiàn)SND工藝應(yīng)用 于實(shí)際工程。特別是當(dāng)條件控制不好污水處理系統(tǒng)受到?jīng)_擊時(shí)，需要補(bǔ)加一定量高效顆粒 污泥來(lái)穩(wěn)定SND的處理效率。中國(guó)專(zhuān)利CN1884134A公開(kāi)了一種兩段式同步硝化反硝化處理氨氮廢水方法。該 方法是篩選出對(duì)環(huán)境有較強(qiáng)適應(yīng)能力的異養(yǎng)硝化細(xì)菌和好氧反硝化細(xì)菌，構(gòu)建同步硝化反 硝化污泥體系處理含氨廢水。該方法采用分別馴化然后在合并馴化的方法，過(guò)程復(fù)雜，馴 化時(shí)間長(zhǎng)，所用的細(xì)菌馴化培養(yǎng)液中采用琥珀酸鈉作為碳源，是一種價(jià)格較高的碳源，應(yīng)用 于實(shí)際工程進(jìn)行顆粒污泥的大規(guī)模培養(yǎng)勢(shì)必帶來(lái)成本的增加，目前還不適于大規(guī)模工業(yè)使 用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種同步硝化反硝化處理含氨污水方法，通 過(guò)培養(yǎng)性能優(yōu)良的脫氮顆粒污泥，使含氨污水的同步硝化反硝化過(guò)程真正適用于工業(yè)規(guī)模 使用。本發(fā)明同步硝化反硝化處理含氨污水方法包括兩部分，首先培養(yǎng)脫氮顆粒污泥， 然后以該脫氮顆粒污泥采用同步硝化反硝化過(guò)程處理含氨污水。其中脫氮顆粒污泥的培養(yǎng)方法包括以下內(nèi)容(1)將接種污泥接入好氧反應(yīng)器中，用高氨氮低COD(化學(xué)需氧量)廢水進(jìn)行好氧 污泥的富集培養(yǎng)，以獲得能耐受高氨氮的脫氮菌群；(2)從步驟(1)富集菌群中分離篩選好氧反硝化菌；(3)將步驟O)中篩選的好氧反硝化菌進(jìn)行馴化培養(yǎng)；(4)將步驟(3)獲得的好氧反硝化菌接種到步驟⑴的硝化顆粒污泥中進(jìn)行脫氮 顆粒污泥培養(yǎng)；當(dāng)氨氮和總氮去除率達(dá)50%以上時(shí)即可獲得馴化好的脫氮顆粒污泥。將上述培養(yǎng)的同步硝化反硝化脫氮顆粒污泥按照投加后MLSS (污泥濃度)為 800-4000mg/L投加到曝氣反應(yīng)器中處理含氨污水，處理?xiàng)l件為溫度18_40°C，最適溫度 25-350C ；溶解氧0. 1 7mg/L, pH7_10，C/N彡1 1 (C/N按COD濃度和氨氮濃度比值計(jì)， 濃度單位mg/L)，C/N優(yōu)選為1 1 5 1。在上述條件下，可以保證較高的氨氮轉(zhuǎn)化率 和總氮去除率，處理后使催化劑污水中的氨氮和總氮指標(biāo)能夠符合達(dá)標(biāo)排放要求。含氨污 水為一切適合生物法處理的低COD、高氨氮污水，氨氮濃度一般為100 2000mg/L的污水， 如催化劑生產(chǎn)過(guò)程排放的含氨污水、尿素生產(chǎn)過(guò)程排放的含氨污水等，采用批次進(jìn)水或者 連續(xù)進(jìn)水方式，最好采取連續(xù)進(jìn)水方式進(jìn)行處理。在含氨污水處理過(guò)程中，遇到處理效果出 現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，可以隨時(shí)補(bǔ)充馴化好的脫氮顆粒污泥，保持穩(wěn)定的污水處理效果。本發(fā)明方法中，脫氮顆粒污泥培養(yǎng)過(guò)程步驟(1)富集脫氮污泥可以為本領(lǐng)域現(xiàn)有 任何方法，優(yōu)選逐漸提高基質(zhì)氨氮濃度的方式進(jìn)行富集。培養(yǎng)過(guò)程培養(yǎng)液氨氮初始濃度為 100 600mg/L，最終氨氮濃度為700 2000mg/L，優(yōu)選1000 1500mg/L，培養(yǎng)液COD值 100 1000mg/L。當(dāng)反應(yīng)液氨氮濃度降低至150mg/L以下時(shí)，提高基質(zhì)氨氮濃度同時(shí)補(bǔ)加碳源保證培養(yǎng)液COD濃度不低于100mg/L，每次提高氨氮濃度50 400mg/L。接種污泥可 以選取本領(lǐng)域常用的具有硝化作用的活性污泥，優(yōu)選取自煉油和催化劑污水處理廠的活性 污泥。所述富集培養(yǎng)條件為溫度20 40°C;pH 6. 0 9. 0，優(yōu)選6. 5 8. 0 ；DO (溶解氧) 大于2mg · ΙΛ優(yōu)選2 IOmg · Γ1。本發(fā)明方法中，脫氮顆粒污泥培養(yǎng)過(guò)程步驟( 采用平板稀釋法或平板劃線法對(duì) 富集活性污泥內(nèi)的菌群進(jìn)行分離純化，培養(yǎng)基可以是本領(lǐng)域常用的培養(yǎng)基。具體操作取 一定量的泥水混合物稀釋不同的倍數(shù)后接種于含有亞硝酸鹽氮的固體培養(yǎng)基平板中，25 35°C恒溫靜置培養(yǎng)，培養(yǎng)液中除了含有硝酸鹽外，還含有i^2+、Mg2+、K+、Ca2+等金屬離子以及 磷酸根離子等，選取單菌落稀釋不同的倍數(shù)后接種于同樣的固體平板進(jìn)行分離，重復(fù)上述 操作直到獲得純化菌株。本發(fā)明方法中，脫氮顆粒污泥培養(yǎng)過(guò)程步驟C3)將純化的好氧反硝化菌株接種到 含有亞硝氮的液體培養(yǎng)基中，然后在不同總氮濃度條件下進(jìn)行脫氮能力馴化。具體方法采 取逐漸提高氮源和碳源的方式進(jìn)行梯度馴化，從固體平板上用接菌環(huán)挑取部分菌落接入裝 有一定量培養(yǎng)液的反應(yīng)器中培養(yǎng)，初始氮源濃度(以NO2--N計(jì))為50 200mg/L，初始碳 源濃度(以COD計(jì))為500 1000mg/L，定期檢測(cè)培養(yǎng)液中氮源和碳源濃度，控制生長(zhǎng)馴化 過(guò)程中反應(yīng)系統(tǒng)的碳源和氮源的質(zhì)量比(按COD濃度和氨氮濃度計(jì))為1 1 10 1， 如果碳源不足補(bǔ)加碳源，如果碳源過(guò)剩則補(bǔ)加氮源，直到總氮和COD濃度分別低于15mg/L 和60mg/L時(shí)終止反應(yīng)。培養(yǎng)條件為溫度為20 ;35°C ；pH為6. 5 9. 8，優(yōu)選7. 0 8. 5 ； D0(溶解氧)為0. 5 5mg · L—1，優(yōu)選為1 3mg · L-1。本發(fā)明方法中，脫氮顆粒污泥培養(yǎng)過(guò)程步驟(4)采取逐漸提高基質(zhì)濃度的方式培 養(yǎng)顆粒污泥，硝化顆粒污泥按照接種后反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度(MLSQ為500 3000mg/L來(lái)投 加，好氧反硝化菌按照體積比為3 25%的接種量進(jìn)行接種。具體過(guò)程將步驟⑴獲得的 亞硝化顆粒污泥和C3)獲得的好氧反硝化菌懸液按照適宜的接種量接入含有氨氮的液體 培養(yǎng)液中進(jìn)行馴化，碳源可以是任何微生物能夠利用的有機(jī)碳源。培養(yǎng)過(guò)程中采取菌體轉(zhuǎn) 接、批次換水或者批次補(bǔ)料的方式，并逐漸提高氮源和碳源濃度，最終達(dá)到欲處理廢水中氮 和碳的濃度。如果欲處理廢水氨氮濃度較低，可以直接用欲處理廢水進(jìn)行脫氮能力馴化。馴 化過(guò)程中，培養(yǎng)液初始氨氮濃度為100 300mg/L，最終氨氮濃度為400 1500mg/L，優(yōu)選 500 1000mg/L，保證碳氮比為1 1 10 1。當(dāng)反應(yīng)液氨氮濃度降低至100mg/L以下 時(shí)，提高基質(zhì)氨氮濃度同時(shí)補(bǔ)加碳源保證培養(yǎng)液COD濃度不低于100mg/L，每次提高氨氮濃 度50 200mg/L。馴化溫度為20 35°C ；pH為6. 5 10. 0，優(yōu)選7. 5 8. 5 ;D0為0. 5 5mg · Γ1，優(yōu)選為 1 3mg · Γ1。本發(fā)明方法中，脫氮顆粒污泥培養(yǎng)過(guò)程中所需的氨氮可以是一切能夠作為微生物 氮源的化合物，如(NH4)2SO4，尿素等，這里首選(NH4)2SO4作為氮源；所需的亞硝態(tài)氮可以是 一切亞硝酸鹽，如NaN02、KNO2等；所需的COD可通過(guò)加入葡萄糖、甲醇或琥珀酸鈉，以及其 它一些含碳有機(jī)化合物或者COD濃度較高的污水等。本發(fā)明方法中，脫氮顆粒污泥培養(yǎng)過(guò)程中均使用生長(zhǎng)促進(jìn)劑，包含狗2+、Mg2+、K+、 Ca2+這四種金屬陽(yáng)離子，可采用常用物質(zhì)進(jìn)行配置，四種金屬陽(yáng)離子的摩爾配置比例為 1 (4-8) (5-15) (1-5)；其中!^2+是以 FeSO4 ·7Η20 或者 FeCl2 的形式加入；Mg2+是 以MgSO4 · 7Η20或者M(jìn)gCl2的形式加入；K+是以KH2PO4和/或K2HPO4的形式加入；Ca2+是采用CaCO3或者CaCl2的形式加入。本發(fā)明方法采用高氨氮廢水對(duì)接種污泥進(jìn)行脫氮污泥的馴化，從馴化的好氧污泥 中篩選好氧反硝化菌，再將該菌株馴化培養(yǎng)后與硝化顆粒污泥混合制備脫氮顆粒污泥，處 理含氨污水時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)同步硝化反硝化脫氮，可以節(jié)省碳源和堿度。本發(fā)明獲得的脫氮顆 粒污泥中，負(fù)責(zé)硝化脫氨氮的細(xì)菌主要是自養(yǎng)硝化菌，負(fù)責(zé)反硝化脫氮的細(xì)菌是好氧反硝 化菌。本發(fā)明采用培養(yǎng)馴化好的顆粒污泥處理催化劑含氨污水，能夠在同一反應(yīng)器中完成 硝化反硝化作用，對(duì)于C/N為2-3左右的污水處理過(guò)程中不需補(bǔ)加碳源，對(duì)于pH大于8. 5 的污水處理過(guò)程中不需調(diào)節(jié)PH，具有污染物去除率高、能耗、物耗低、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，實(shí) 現(xiàn)了短程硝化反硝化工藝在實(shí)際污水處理中的應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明顆粒污泥具有較強(qiáng)的耐受性和適應(yīng)性，能夠在同一反應(yīng)器中、在相同pH和 DO濃度條件下完成硝化反硝化脫氮過(guò)程；可以實(shí)現(xiàn)SND工藝在工業(yè)污水處理中的應(yīng)用。實(shí)施例1(1)好氧污泥的富集培養(yǎng)從某煉油污水處理廠好氧曝氣池內(nèi)取活性污泥，接入 好氧反應(yīng)器中，使得接種污泥后反應(yīng)器內(nèi)的MLSS為5000mg/L，采用逐漸提高基質(zhì)氨氮濃度 的方式進(jìn)行富集，污水的初始氨氮濃度為100mg/L、C0D濃度為400mg/L，培養(yǎng)過(guò)程中當(dāng)氨氮 濃度低于10mg/L時(shí)，補(bǔ)加氮源，使氨氮濃度比上一次氨氮濃度提高100mg/L，直至氨氮濃度 提高到1000mg/L，在補(bǔ)充氨氮的同時(shí)補(bǔ)充COD維持COD濃度為400mg/L左右。富集過(guò)程中 溫度為 250C ；pH 7. 5，DO (溶解氧)2. 5mg · L-1 左右。(2)反硝化菌的篩選純化取步驟(1)中得到的一定量的泥水混合物稀釋不同的 倍數(shù)后涂布于牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基平板中培養(yǎng)，培養(yǎng)液中亞硝酸鹽氮濃度為150mg/L， 還含有少量的^2+Jg2+XAa2+等金屬離子以及磷酸根離子等，30°C恒溫靜置培養(yǎng)，以甲醇 為碳源，按照碳氮質(zhì)量比2 1配置。培養(yǎng)1-2天后，選取單菌落再稀釋不同的倍數(shù)后涂布 于同樣的固體平板進(jìn)行分離，重復(fù)上述操作直到獲得純化菌株。(3)反硝化菌的馴化培養(yǎng)從固體平板上用接菌環(huán)挑取部分菌落接入裝有一定量 培養(yǎng)液的反應(yīng)器中培養(yǎng)，培養(yǎng)液中初始氮源濃度為150mg/L，以甲醇作為碳源，初始碳源濃 度(以COD計(jì))為400mg/L，馴化過(guò)程中當(dāng)總氮濃度低于15mg/L時(shí)，補(bǔ)加氮源，同時(shí)補(bǔ)充 碳源控制碳源與氮源質(zhì)量比為3 1左右，使總氮濃度比上一次提高100mg/L，直到提高到 600mg/L。培養(yǎng)條件為溫度為300C ；pH 8. 0，DO (溶解氧)1. 5mg · L-1左右。(4)顆粒污泥培養(yǎng)將步驟(1)獲得的好氧污泥和步驟( 獲得的反硝化菌菌懸 液分別按照MLSS為1500mg/L和體積比為5%的接種量接入含有150mL培養(yǎng)液的500mL搖 瓶中，以紗布封口置溶解氧濃度控制為3. 0mg/L的空氣振動(dòng)器中進(jìn)行培養(yǎng)。初始培養(yǎng)液中 總氮濃度為100mg/L。以甲醇作為碳源，初始碳源濃度(以COD計(jì))為400mg/L，當(dāng)氨氮和 總氮去除率達(dá)到90%以上時(shí)，停止反應(yīng)，自然沉降后棄上清液，然后補(bǔ)加同樣體積的濃度提 高100mg/L的新鮮培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)，重復(fù)操作直到培養(yǎng)液中氨氮濃度提高到600mg/L。培養(yǎng) 過(guò)程中，碳氮質(zhì)量比為3 1，溫度為為8.0，培養(yǎng)一定時(shí)間后即可獲得總氮去除率 達(dá)到80%以上的脫氮顆粒污泥。實(shí)施例2
(1)好氧污泥的富集培養(yǎng)從某催化劑污水處理廠好氧曝氣池內(nèi)取一定量的活性 污泥，接入好氧反應(yīng)器中，使得接種污泥后反應(yīng)器內(nèi)的MLSS為3000mg/L，采用逐漸提高基 質(zhì)氨氮濃度的方式進(jìn)行富集，污水的初始氨氮濃度為200mg/L、C0D濃度為600mg/L，培養(yǎng)過(guò) 程中當(dāng)氨氮濃度低于50mg/L時(shí)，補(bǔ)加氨氮濃度比上一次提高150mg/L，直到提高到1500mg/ L，在補(bǔ)充氨氮的同時(shí)補(bǔ)充COD維持COD濃度為600mg/L左右。富集過(guò)程中溫度為30°C， pH7. 8，DO (溶解氧)3mg · L-1 左右。(2)反硝化菌的篩選純化取步驟(1)中得到的一定量的泥水混合物稀釋不同的 倍數(shù)后涂布于牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基平板中培養(yǎng)，培養(yǎng)液中亞硝酸鹽氮濃度為200mg/L， 還含有少量的^2+Jg2+XAa2+等金屬離子以及磷酸根離子等恒溫靜置培養(yǎng)，以甲醇 為碳源，按照碳氮質(zhì)量比3 1配置。培養(yǎng)1-2天后，選取單菌落再稀釋不同的倍數(shù)后涂布 于同樣的固體平板進(jìn)行分離，重復(fù)上述操作直到獲得純化菌株。(3)反硝化菌的馴化培養(yǎng)從固體平板上用接菌環(huán)挑取部分菌落接入裝有一定量 培養(yǎng)液的反應(yīng)器中培養(yǎng)，培養(yǎng)液中初始氮源濃度為200mg/L，以甲醇作為碳源，初始碳源濃 度(以COD計(jì))為500mg/L，馴化過(guò)程中當(dāng)總氮濃度低于ISmg/L時(shí)，補(bǔ)加氮源，同時(shí)補(bǔ)充 碳源控制碳源與氮源質(zhì)量比為4 1左右，使總氮濃度比上一次提高100mg/L，直到提高到 800mg/L。培養(yǎng)條件為溫度為300C ；pH 8. 0，DO (溶解氧)2. 5mg · L-1左右。(4)顆粒污泥培養(yǎng)將步驟(1)獲得的好氧污泥和步驟( 獲得的反硝化菌菌懸 液分別按照MLSS為1800mg/L和體積比為15%的接種量接入含有500mL培養(yǎng)液的IOOOmL 搖瓶中，以紗布封口置溶解氧濃度控制為3. Omg/L的空氣振動(dòng)器中進(jìn)行培養(yǎng)。初始培養(yǎng)液 中總氮濃度為150mg/L。以COD濃度較高的污水作為碳源，按照初始碳源濃度(以COD計(jì)) 為600mg/L確定污水的體積，當(dāng)氨氮和總氮去除率達(dá)到90%以上時(shí)補(bǔ)加氮源，補(bǔ)加氨氮濃 度比上一次提高150mg/L，直到提高到900mg/L。培養(yǎng)過(guò)程中，碳氮質(zhì)量比為4 1，溫度為 300C ；pH為8. 2，培養(yǎng)一定時(shí)間后即可獲得總氮去除率達(dá)到70%以上的脫氮顆粒污泥。實(shí)施例3采用實(shí)施例1獲得的脫氮污泥按照MLSS為800mg/L投加到曝氣反應(yīng)器中，處理 催化裂化催化劑生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含氨污水，該水中主要污染物濃度C0D平均為IOOmg/ L，NH3-N平均為350mg/L，pH為7. 3。先采取批次進(jìn)水方式，既一次性將待處理污水打入反 應(yīng)器，運(yùn)行6批次后，污泥濃度增加到1500mg/L，在Mh內(nèi)氨氮和總氮去除率均達(dá)到90%以 上；在此基礎(chǔ)上打開(kāi)進(jìn)水泵采取連續(xù)進(jìn)水的方式進(jìn)行處理，水力停留時(shí)間為Mh，3天后系 統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，氨氮去除率達(dá)95 %，總氮去除率達(dá)90 %以上。處理過(guò)程中以甲醇作為補(bǔ)充碳 源，保證碳氮質(zhì)量比為3 1左右，以NaHCO3調(diào)節(jié)pH。處理?xiàng)l件為溫度為;pH為8. 0， DO (溶解氧)為O.^ig-L-1左右。實(shí)施例4采用實(shí)施例2獲得的脫氮污泥按照MLSS為1200mg/L投加到曝氣反應(yīng)器中，處理 催化裂化催化劑生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含氨污水，該水中主要污染物濃度C0D平均為200mg/ L，NH3-N平均為200mg/L，pH為8. 5。直接采取連續(xù)進(jìn)水的方式進(jìn)行處理，水力停留時(shí)間為 Mh，5天后系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行，出水氨氮低于10mg/L，氨氮和總氮去除率均達(dá)95%以上。處 理過(guò)程中以甲醇作為補(bǔ)充碳源，保證碳氮質(zhì)量比為3 1左右，溫度為室溫25°C;pH自動(dòng)檢 測(cè)，不用進(jìn)行調(diào)節(jié)；D0(溶解氧)為0. 1-5. 6mg · L—1。
實(shí)施例5采用實(shí)施例2獲得的脫氮污泥按照MLSS為2500投加到曝氣反應(yīng)器中，處理催 化劑生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的COD濃度為200mg/L，NH3-N為1000mg/L的污水，引入一股生活污 水共同處理，系統(tǒng)運(yùn)行初期兩種水混合后主要污染物濃度C0D平均為1000mg/L，NH3-N為 500mg/L, pH為9. 0。采取連續(xù)進(jìn)水的方式在條件下進(jìn)行處理，處理過(guò)程中保證充 足的溶解氧，當(dāng)碳源不足時(shí)調(diào)整生活污水的流量以保證完成反硝化過(guò)程。DO變化幅度為 0. 2-5. 0 ；水力停留時(shí)間為Mh，一周后系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行期，出水氨氮低于25mg/L，氨氮和 總氮去除率分別達(dá)到95%和90%以上。實(shí)施例6采用實(shí)施例2獲得的脫氮污泥按照MLSS為1800mg/L投加到曝氣反應(yīng)器中，處理 尿素生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含氨污水，該水中主要污染物濃度C0D平均為600mg/L，NH3-N平均 為500mg/L，pH為9. 31。直接采取連續(xù)進(jìn)水的方式進(jìn)行處理，水力停留時(shí)間為Mh，系統(tǒng)穩(wěn) 定運(yùn)行后出水氨氮低于10mg/L，氨氮和總氮去除率均達(dá)95%以上，COD去除率達(dá)90%以上。 處理過(guò)程中引入一股生活污水作為COD的補(bǔ)充，保證碳氮質(zhì)量比為3 1左右，溫度為室溫 280C ；pH自動(dòng)檢測(cè)，不用進(jìn)行調(diào)節(jié)；D0(溶解氧)為0. 1-5. 6mg · L—1。
權(quán)利要求
1.一種同步硝化反硝化處理含氨污水方法，其特征在于包括兩部分，首先培養(yǎng)脫氮顆 粒污泥，然后以該脫氮顆粒污泥采用同步硝化反硝化過(guò)程處理含氨污水；所述的脫氮顆粒污泥的培養(yǎng)方法包括以下內(nèi)容(1)將接種污泥接入好氧反應(yīng)器中，用高氨氮低COD廢水進(jìn)行好氧污泥的富集培養(yǎng)，以 獲得能耐受高氨氮的脫氮菌群；(2)從步驟(1)富集菌群中分離篩選好氧反硝化菌；(3)將步驟O)中篩選的好氧反硝化菌進(jìn)行馴化培養(yǎng)；(4)將步驟( 獲得的好氧反硝化菌接種到步驟(1)的硝化顆粒污泥中進(jìn)行脫氮顆粒 污泥培養(yǎng)；當(dāng)氨氮和總氮去除率達(dá)50%以上時(shí)即可獲得馴化好的脫氮顆粒污泥；將上述培養(yǎng)的同步硝化反硝化脫氮顆粒污泥按照投加后污泥濃度為800-4000mg/L投 加到曝氣反應(yīng)器中處理含氨污水，處理?xiàng)l件為溫度18-40°C，溶解氧0. 1 7mg/L，pH7-10， 按COD濃度和氨氮濃度比值計(jì)的1 1。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于含氨污水的氨氮濃度為100 2000mg/L。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于含氨污水處理過(guò)程中，采用批次進(jìn)水 或者連續(xù)進(jìn)水方式。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在含氨污水處理過(guò)程中，遇到處理效果出 現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，補(bǔ)充馴化好的脫氮顆粒污泥，保持穩(wěn)定的污水處理效果。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于脫氮顆粒污泥的培養(yǎng)方法步驟(1)富集 脫氮污泥采用逐漸提高基質(zhì)氨氮濃度的方式進(jìn)行富集，培養(yǎng)過(guò)程培養(yǎng)液氨氮初始濃度為 100 600mg/L，最終氨氮濃度為700 2000mg/L，培養(yǎng)液COD值100 1000mg/L ；當(dāng)培養(yǎng) 液氨氮濃度降低至150mg/L以下時(shí)，提高基質(zhì)氨氮濃度同時(shí)補(bǔ)加碳源保證培養(yǎng)液COD濃度 不低于100mg/L，每次提高氨氮濃度50 400mg/L。
6.按照權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征在于脫氮顆粒污泥的培養(yǎng)方法步驟(1)中 接種污泥選取煉油或催化劑污水處理廠的活性污泥，富集培養(yǎng)條件為溫度20 40°C，pH 6. 0 9. 0，溶解氧大于2mg · L—1。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于脫氮顆粒污泥的培養(yǎng)方法步驟(1)富集 培養(yǎng)條件為PH 6. 5 8. 0 ；溶解氧為2 IOmg · L—1。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于脫氮顆粒污泥的培養(yǎng)方法步驟(2)采用 平板稀釋法或平板劃線法對(duì)富集活性污泥內(nèi)的菌群進(jìn)行分離純化。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于脫氮顆粒污泥的培養(yǎng)方法步驟(3)中好 氧反硝化菌馴化培養(yǎng)過(guò)程為將純化的好氧反硝化菌株接種到含有亞硝氮的液體培養(yǎng)基 中，然后采取逐漸提高氮源和碳源的方式進(jìn)行梯度馴化。
10.按照權(quán)利要求1或9所述的方法，其特征在于脫氮顆粒污泥的培養(yǎng)方法步驟(3) 中好氧反硝化菌馴化培養(yǎng)過(guò)程為從固體平板上用接菌環(huán)挑取部分菌落接入裝有培養(yǎng)液的 反應(yīng)器中培養(yǎng)，以Ν02_-Ν計(jì)初始氮源濃度為50 200mg/L，以COD計(jì)初始碳源濃度為500 1000mg/L，控制生長(zhǎng)馴化過(guò)程中反應(yīng)系統(tǒng)的碳源和氮源的質(zhì)量比為1 1 10 1，直到總 氮和COD濃度分別低于15mg/L和60mg/L時(shí)終止反應(yīng)。
11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于好氧反硝化菌培養(yǎng)條件為溫度為 20 35°C，pH為6. 5 9. 8，溶解氧為0. 5 5mg ·廠1。
12.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于脫氮顆粒污泥的培養(yǎng)方法步驟(4)采 取逐漸提高基質(zhì)濃度的方式培養(yǎng)顆粒污泥，硝化顆粒污泥按照接種后反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度為 500 3000mg/L來(lái)投加，好氧反硝化菌按照反應(yīng)器體積3% 25%的接種量進(jìn)行接種；過(guò) 程包括將步驟(1)獲得的亞硝化顆粒污泥和C3)獲得的好氧反硝化菌懸液接入含有氨氮 的液體培養(yǎng)液中進(jìn)行馴化，培養(yǎng)過(guò)程中采取菌體轉(zhuǎn)接、批次換水或者批次補(bǔ)料的方式，并逐 漸提高氮源和碳源濃度，最終達(dá)到欲處理廢水中氮和碳的濃度。
13.按照權(quán)利要求1或12所述的方法，其特征在于脫氮顆粒污泥的培養(yǎng)方法步驟(4) 培養(yǎng)顆粒污泥的過(guò)程為，培養(yǎng)液初始氨氮濃度為100 300mg/L，最終氨氮濃度為400 1500mg/L，維持碳氮質(zhì)量比為1 1 10 1 ；當(dāng)反應(yīng)液氨氮濃度降低至100mg/L以下時(shí)， 提高基質(zhì)氨氮濃度同時(shí)補(bǔ)加碳源保證培養(yǎng)液COD濃度不低于100mg/L，每次提高氨氮濃度 50 200mg/L ；馴化溫度為20 35°C，pH為6. 5 10. 0，溶解氧為0. 5 5mg · Γ1。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種同步硝化反硝化處理含氨污水方法，首先培養(yǎng)脫氮顆粒污泥，然后以該脫氮顆粒污泥采用同步硝化反硝化過(guò)程處理含氨污水。其中脫氮顆粒污泥的培養(yǎng)方法過(guò)程為首先將接種污泥接入好氧反應(yīng)器中，用高氨氮低COD廢水進(jìn)行好氧污泥的富集培養(yǎng)，然后分離篩選好氧反硝化菌并進(jìn)行馴化培養(yǎng)，再將馴化培養(yǎng)好的好氧反硝化菌接種到硝化顆粒污泥中進(jìn)行脫氮顆粒污泥培養(yǎng)即可獲得脫氮顆粒污泥。本發(fā)明采用培養(yǎng)馴化好的同步硝化反硝化污泥處理催化劑含氨污水，具有污染物去除率高、能耗物耗低等特點(diǎn)，能夠在同一反應(yīng)器中完成硝化反硝化作用，實(shí)現(xiàn)了短程同步硝化反硝化工藝在實(shí)際污水處理中的應(yīng)用。
文檔編號(hào)C02F3/30GK102050521SQ200910188109
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者佟明友, 唐似茵, 李志瑞, 許謙, 高會(huì)杰, 黎元生 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院