一種低碳氮比類廢水的脫氮方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低碳氮比類廢水的脫氮方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著生活水平的提高和飲食結(jié)構(gòu)的變化，生活污水中含氮量越來越高，導(dǎo)致 碳氮比值偏低，甚至低于6:1。特別是南方城市，污水低碳氮比特點(diǎn)突出且排放量日益增加。 國家在"十二五"規(guī)劃中將氮氧化物和氨氮納入污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的總量控制體系，對碳氮的 排放要求提高。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中對于廢水中氮的去除主要有化學(xué)法、物理法和微生物法?；瘜W(xué)法脫氮 主要以堿性吹脫法和折點(diǎn)加氯法為主，但這兩種方法都會對環(huán)境造成二次污染。物理法以 離子交換為主，但是離子交換的處理成本很高。除此之外，堿性吹脫法和離子交換法都只是 污染轉(zhuǎn)移而已，并未對氮進(jìn)行真正的去除。微生物脫氮技術(shù)相比于物理法、化學(xué)法具有快 速、高效、環(huán)保且徹底的優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用。
[0004] 常規(guī)微生物脫氮技術(shù)的流程是將接種活性污泥裝入上流式好氧污泥反應(yīng)器；將含 氮廢水從上述反應(yīng)器底部栗入，廢水流經(jīng)污泥床后從反應(yīng)器上部流出；同時采用空氣曝氣， 同時含氮部分轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾玫接行コ?。但是，普通活性污泥法對于低碳氮比的廢水，由于 氮含量過高導(dǎo)致碳源不足直接影響反硝化的效果，而導(dǎo)致脫氮效果不佳通常脫氮去除率只 有 10%~20%。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種低碳氮比類廢水的除氮方法，本發(fā)明提供的方法對于 碳氮比類廢水具有較高的除氮率。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] 本發(fā)明提供了一種低碳氮比類廢水的脫氮方法，包括以下步驟：
[0008] 在反應(yīng)器內(nèi)接種好氧顆粒污泥
[0009] 接種所述好氧顆粒污泥后的反應(yīng)器按照進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水和閑置的順序周期 運(yùn)行，在運(yùn)行過程中所述曝氣的時間階段性縮短，進(jìn)行好氧顆粒污泥的培養(yǎng)；
[0010] 將待處理的低碳氮比類廢水通過所述培養(yǎng)后的好氧顆粒污泥，對廢水進(jìn)行脫氮處 理。
[0011] 優(yōu)選的，所述好氧顆粒污泥的直徑為〇. 6~1. 5mm;
[0012] 好氧顆粒污泥的污泥體積指數(shù)為35~50ml/g;
[0013] 好氧顆粒污泥的含水率為90~99 % ;
[0014] 好氧顆粒污泥的濕密度為0? 8~1. 2g/cm3。
[0015] 優(yōu)選的，所述好氧顆粒污泥的沉降速度為22~46m/h;
[0016] 好氧顆粒污泥的機(jī)械強(qiáng)度為95~99 %。
[0017] 優(yōu)選的，所述接種后反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度為3000~4500mg/L，污泥體積指數(shù)為 30 ~40ml/g。
[0018] 優(yōu)選的，所述反應(yīng)器每天運(yùn)行2~3個周期。
[0019] 優(yōu)選的，按照曝氣時間，所述好氧顆粒污泥在反應(yīng)器內(nèi)的培養(yǎng)包括第一階段、第二 階段和第三階段；
[0020] 所述第一階段的曝氣時間為6. 5~12h;
[0021] 所述第二階段的曝氣時間為5~6h ;
[0022] 所述第三階段的曝氣時間為3~4. 5h。
[0023] 優(yōu)選的，所述第一階段運(yùn)行7~8d ;
[0024] 所述第二階段運(yùn)行7~8d;
[0025] 所述第三階段運(yùn)行7~8d。
[0026] 優(yōu)選的，所述曝氣的溫度為25~35 °C。
[0027] 優(yōu)選的，每個周期的排水量為反應(yīng)器有效容積的50~80%。
[0028] 優(yōu)選的，所述反應(yīng)器內(nèi)溶解氧濃度為1. 5~3. 0ml/g。
[0029] 本發(fā)明提供了一種低碳氮比類廢水的脫氮方法，本發(fā)明提供的方法采用階段性縮 短曝氣時間的方式運(yùn)行，有利于生長速率較快的亞硝化細(xì)菌微生物種群在反應(yīng)器內(nèi)截留， 限制生長速率較慢的硝化細(xì)菌的生長，同時富集好氧反硝化菌，有利于短程同步硝化反硝 化現(xiàn)象的形成，可以大大提高低碳氮比類廢水的脫氮效率。從本申請實(shí)施例的結(jié)果可以看 出，與傳統(tǒng)活性污泥工藝相比，本申請的脫氮率平均提高了 250%。
【附圖說明】
[0030] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0031] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1得到的接種的好氧顆粒污泥的Sffl圖；
[0032] 圖2為實(shí)施例1中接種好氧顆粒污泥種群初始生物種群的門水平分布圖；
[0033] 圖3為實(shí)施例1中培養(yǎng)后的好氧顆粒污泥生物種群的門水平分布圖；
[0034] 圖4為實(shí)施例1中培養(yǎng)后的污泥中好氧反硝化菌群的屬水平分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 本發(fā)明提供了一種低碳氮比類廢水的脫氮方法，包括下列步驟：
[0036] 在反應(yīng)器內(nèi)接種好氧顆粒污泥；
[0037] 接種所述好氧顆粒污泥后的反應(yīng)器按照進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水和閑置的順序周期 運(yùn)行，在運(yùn)行過程中所述曝氣的時間階段性縮短，進(jìn)行好氧顆粒污泥的培養(yǎng)；
[0038] 將待處理的低碳氮比類廢水通過所述培養(yǎng)后的好氧顆粒污泥，對廢水進(jìn)行脫氮處 理。
[0039] 本發(fā)明在反應(yīng)器內(nèi)接種所述好氧顆粒污泥。好氧顆粒污泥的掃描電鏡（SEM)圖片 如圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例1接種的好氧顆粒污泥。本發(fā)明對所述好氧顆粒污泥的 制備方法沒有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的制備好氧顆粒污泥的方法即可。本發(fā) 明優(yōu)選按照下述培養(yǎng)方法得到好氧顆粒污泥：
[0040] 在反應(yīng)器內(nèi)接種活性污泥；
[0041] 向反應(yīng)器內(nèi)序批式進(jìn)水，進(jìn)行污泥培養(yǎng)，得到好氧顆粒污泥。
[0042]本發(fā)明在反應(yīng)器內(nèi)接種活性污泥。本發(fā)明對所述活性污泥來源沒有特殊限制，采 用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的活性污泥即可，如可以為活性污泥的市售產(chǎn)品。在本發(fā)明中，所述 接種后反應(yīng)器內(nèi)活性污泥的污泥濃度優(yōu)選為3200~4200mg/L，更優(yōu)選為3400~4000mg/ L，最優(yōu)選為3600~3800mg/L。
[0043]本發(fā)明向反應(yīng)器內(nèi)序批式進(jìn)水，進(jìn)行污泥培養(yǎng)，得到好氧顆粒污泥。在本發(fā)明中， 所述序批式進(jìn)水的一個周期優(yōu)選包括進(jìn)水、曝氣、靜止沉降和排水。本發(fā)明對所述進(jìn)水的 水質(zhì)沒有特殊要求，可以為任意的工業(yè)廢水或者生活廢水。在本發(fā)明中，所述污泥培養(yǎng)的 前10天，所述一個周期內(nèi)進(jìn)水的時間優(yōu)選為4~6min，在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述進(jìn)水的 時間可具體為4min、5min和6min;所述一個周期內(nèi)曝氣的時間優(yōu)選為300~500min，更優(yōu) 選為330~570min，最優(yōu)選為350~450min;所述一個周期內(nèi)靜止沉降的時間優(yōu)選為10~ 30min，更優(yōu)選為15~25min，最優(yōu)選為18~23min;所述一個周期內(nèi)排水的時間優(yōu)選為為 4~6min，在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述排水的時間可具體為4min、5min和6min。
[0044] 在本發(fā)明中，在所述污泥培養(yǎng)10天后的時間內(nèi)，所述進(jìn)水、曝氣和排水的時間優(yōu) 選與前10天的時間一致；所述靜止沉降時間優(yōu)選小于等于l〇min，更優(yōu)選的下一周期的靜 止沉降時間短于上一周期的靜止沉降的時間，本發(fā)明對所述相鄰兩次靜止沉降時間遞減的 幅度沒有特殊要求，下一周期的靜止沉降時間短于上一周期即可。
[0045] 在本發(fā)明中，所述曝氣的曝氣量優(yōu)選為250~350mL/min，更優(yōu)選為280mL/min~ 320mL/min，最優(yōu)選為 300mL/min。
[0046] 在本發(fā)明中，一天中優(yōu)選運(yùn)行2個周期的序批式進(jìn)水過程進(jìn)行活性污泥的培養(yǎng)， 其余時間閑置。本發(fā)明優(yōu)選在第一個周期結(jié)束后至少閑置1小時再進(jìn)入下一周期。在本發(fā) 明中，每個周期運(yùn)行完成后，優(yōu)選置換反應(yīng)器容積80%的污水。本發(fā)明為了加速活性污泥 的顆?；M(jìn)程，優(yōu)選在反應(yīng)器內(nèi)加入40~60mg/L的Ca2+，更優(yōu)選為45~55mg/L，最優(yōu)選為 48~52mg/L;本發(fā)明對所述Ca2+的來源沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的包括 Ca2+的化合物配制得到，如可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的CaCl2進(jìn)行配制。在本發(fā)明中， 所述反應(yīng)器在自然溫度下運(yùn)行，所述運(yùn)行的溫度優(yōu)選為15~30°C，更優(yōu)選為20°C~25°C。 在本發(fā)明實(shí)施例中，培養(yǎng)得到的好氧顆粒污泥的顏色為棕黃色。
[0047] 在本發(fā)明中，所述好氧顆粒污泥的直徑優(yōu)選為0.6~1.5mm，更優(yōu)選為0.7~ 1. 3mm，最優(yōu)選為0? 8~1. 2mm;所述好氧顆粒污泥的污泥體積指數(shù)優(yōu)選為35~50ml/g， 更優(yōu)選為38~48ml/g，最優(yōu)選為40~45ml/g;所述好氧顆粒污泥的含水率優(yōu)選為90~ 99 %，更優(yōu)選為92~98 %，最優(yōu)選為94~97 %;所述好氧顆粒污泥的濕密度優(yōu)選為