申請(qǐng)日2015.09.30
公開(kāi)(公告)日2017.04.05
IPC分類號(hào)C02F9/14; C02F101/16
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種含氮污水的短程硝化反硝化生物膜脫氮方法，采用如下結(jié)構(gòu)生物膜反應(yīng)器：在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)橫板a、豎板b、豎板c及橫板d，橫板a將反應(yīng)器分成上下兩部分，下部為水解酸化區(qū)，上部為A/O區(qū);A/O區(qū)由豎板b和c分成三部分，依次為好氧區(qū)O，過(guò)渡區(qū)和厭氧區(qū)A，豎板b下端與橫板a密封連接，上端與反應(yīng)器頂部留有過(guò)水口，豎板c上端與反應(yīng)器頂部密封連接，下端與橫板a留有過(guò)水口，橫板d左端與豎板c底部密封連接，右端與反應(yīng)器壁密封連接;過(guò)渡區(qū)裝填鈀-銅負(fù)載活性炭催化劑顆粒。污水處理時(shí)從反應(yīng)器底部進(jìn)水，依次經(jīng)水解酸化區(qū)-好氧區(qū)-過(guò)渡區(qū)-厭氧區(qū)，由上部排出。本發(fā)明反應(yīng)器中各區(qū)域生物膜進(jìn)行分區(qū)培養(yǎng)，能夠更好形成具有特定性能的生物膜，掛膜快速、脫氮效果好。
摘要附圖
權(quán)利要求書(shū)
1.一種含氮污水的短程硝化反硝化生物膜脫氮方法，其特征在于采用如下結(jié)構(gòu)的生物膜脫氮反應(yīng)器：在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置橫板 a、豎板b、豎板c及橫板d，橫板a的橫截面積與反應(yīng)器橫截面積相同，將反應(yīng)器橫向分隔成上下兩部分，下部為水解酸化區(qū)，上部為A/O區(qū);其中A/O區(qū)由豎板b和豎板c縱向分成三部分，依次為好氧區(qū)O，過(guò)渡區(qū)和厭氧區(qū)A，豎板b下端與橫板a密封連接，上端與反應(yīng)器頂部之間留有過(guò)水口，豎板c上端與反應(yīng)器頂部密封連接，下端與橫板a之間留有過(guò)水口，橫板d左端與豎板c底部密封連接，右端與反應(yīng)器壁密封連;過(guò)渡區(qū)裝有鈀-銅負(fù)載活性炭催化劑顆粒;污水處理時(shí)從反應(yīng)器底部進(jìn)水，依次經(jīng)水解酸化區(qū)-好氧區(qū)-過(guò)渡區(qū)-厭氧區(qū)后，最后由反應(yīng)器上部排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述生物膜脫氮反應(yīng)器的高徑比為3:1-10:1，橫板a距反應(yīng)器底部1/3-1/5高處設(shè)置，下部即為水解酸化區(qū);豎板b下端距橫板a中心線向左偏離1/10-1/7橫板長(zhǎng)度，上端距離反應(yīng)器頂部4-8cm，豎板b左側(cè)即為好氧區(qū);豎板c與豎板b以橫板a的中心線對(duì)稱平行布置，其上端與反應(yīng)器頂端密封連接，底端距離橫板a上表面4-8cm，豎板b、c之間的區(qū)域即為過(guò)渡區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述生物膜脫氮反應(yīng)器中橫板a的橫截面被豎板b分割成兩種形式，橫板a左側(cè)為網(wǎng)格狀，廢水由水解酸化區(qū)通過(guò)橫板a左側(cè)的網(wǎng)格進(jìn)入好氧區(qū)，橫板a右側(cè)為平板密封狀;豎板b、豎板c的橫截面為平板密封狀;橫板d的橫截面為網(wǎng)格狀，經(jīng)過(guò)渡區(qū)后的廢水通過(guò)橫板d進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：水解酸化區(qū)、好氧區(qū)、過(guò)渡區(qū)和厭氧區(qū)的體積比為0.8-1:0.8-1:0.3-0.5:0.8-1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：水解酸化區(qū)的生物填料選用立體彈性填料，好氧區(qū)和厭氧區(qū)的生物填料選用圓柱形比表面積較大的生物活性填料，填料體積占反應(yīng)區(qū)體積的3/5-4/5;將生物膜填料固定好后，再將活性污泥裝載到各反應(yīng)器的填料上，使各反應(yīng)區(qū)內(nèi)的污泥濃度為5-10g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：過(guò)渡區(qū)裝填鈀-銅負(fù)載活性炭催化劑顆粒的上表面與豎板b的上表面平齊，體積占過(guò)渡區(qū)體積的3/5-4/5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于：鈀-銅負(fù)載活性炭催化劑顆粒的制備方法為：以活性炭為載體，Pd-Cu負(fù)載總量為1.5%-2.5%，其中Pd/Cu的摩爾比為3:1-5:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：采用所述生物膜脫氮反應(yīng)器的脫氮方法包括三個(gè)階段，第一階段為掛膜階段，第二階段為污水處理階段，第三階段為反沖洗階段，具體包括以下步驟：
(1)掛膜階段：在水解酸化區(qū)、好氧區(qū)及厭氧區(qū)裝入相應(yīng)的填料，使填料體積占各反應(yīng)區(qū)體積的3/5-4/5，并按照污泥濃度5-10g/L的量將活性污泥分撒到三個(gè)反應(yīng)區(qū)的填料內(nèi);過(guò)渡區(qū)裝填鈀-銅負(fù)載活性炭催化劑顆粒，粒徑為3-5mm，體積占過(guò)渡區(qū)體積的3/5-4/5;然后從反應(yīng)器底部注入含氮污水，當(dāng)整個(gè)反應(yīng)器注滿污水時(shí)，停止進(jìn)水，關(guān)閉排水口，啟動(dòng)曝氣系統(tǒng)，控制水解酸化區(qū)、好氧區(qū)和厭氧區(qū)的溶解氧濃度為1-3mg/L;先全部曝氣24-48h，之后關(guān)閉水解酸化區(qū)和厭氧區(qū)內(nèi)的曝氣系統(tǒng)，好氧區(qū)仍持續(xù)曝氣，同時(shí)打開(kāi)進(jìn)水口和排水口，采用連續(xù)進(jìn)水的方式繼續(xù)培養(yǎng);經(jīng)過(guò)66-140h后，在三個(gè)反應(yīng)區(qū)的填料上能夠看到厚度約2mm的棕褐色生物膜，同時(shí)觀察到排氣口附近有氣泡生成，視為掛摸完成;
(2)污水處理階段：污水處理階段分為啟動(dòng)期和穩(wěn)定運(yùn)行期;首先從反應(yīng)器底部注入待處理的含氮污水，污水首先進(jìn)入水解酸化區(qū)，污水在水解酸化區(qū)將大分子有機(jī)物分解為小分子物質(zhì)，同時(shí)截留污水中的懸浮物和雜質(zhì);污水通過(guò)橫板a的網(wǎng)狀截面進(jìn)入好氧區(qū)，在此污水中的有機(jī)氮依次轉(zhuǎn)化為氨氮、亞硝氮及硝氮;污水到達(dá)豎板b頂端時(shí)，折流進(jìn)入過(guò)渡區(qū)，將硝酸鹽氮催化還原為亞硝酸鹽氮，并將水中的懸浮物去除;然后通過(guò)橫板d折流進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，進(jìn)行短程反硝化脫氮，最后通過(guò)排水口排出;
(3)反沖洗階段：反沖洗時(shí)從反應(yīng)器上部的排水口進(jìn)水，打開(kāi)進(jìn)水口和反沖洗排水口進(jìn)行排水，則厭氧區(qū)和過(guò)渡區(qū)的污水從反沖洗排水口排出，好氧區(qū)及水解酸化區(qū)的污水由進(jìn)水口排出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：步驟(1)中控制含氮污水的pH值為7.5-8.5，處理溫度為30-35℃，廢水中BOD5:N:P=100:5:1，進(jìn)水氨氮濃度為200-400mg/L，COD小于500mg/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：步驟(1)在水解酸化區(qū)投加亞硝酸菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑，所述促進(jìn)劑包括金屬鹽、多胺類物質(zhì)、有機(jī)酸羥胺和Na2SO3，其中金屬鹽為40-100重量份，優(yōu)選為50-80重量份，多胺類物質(zhì)為5-30重量份，有機(jī)酸羥胺為0.05-1.5重量份，Na2SO3為10-40重量份;所述金屬鹽由鈣鹽、銅鹽、鎂鹽和/或亞鐵鹽組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于：所述亞硝酸菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑中的金屬鹽可以是鈣鹽、鎂鹽和銅鹽，其中Ca2+、Mg2+和Cu2+的摩爾比為(5-15):(5-25):(0.5-5);或者是鈣鹽、亞鐵鹽和銅鹽，其中Ca2+、Fe2+和Cu2+的摩爾比為(5-15):(1-8):(0.5-5);或者是鈣鹽、鎂鹽、亞鐵鹽和銅鹽，其中Ca2+、Mg2+、Fe2+和Cu2+的摩爾比為(5-15):(5-25):(1-8):(0.5-5);所述鈣鹽為CaSO4或者CaCl2，鎂鹽為MgSO4或者M(jìn)gCl2，亞鐵鹽為FeSO4或者FeCl2，銅鹽為CuSO4或者CuCl2;所述多胺類物質(zhì)為精胺、亞精胺或者兩者的混合物;所述有機(jī)酸羥胺為甲酸羥胺、乙酸羥胺或者兩者的混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于：所述亞硝酸菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑的投加量按照污水處理系統(tǒng)中促進(jìn)劑濃度10-40mg/L進(jìn)行投加。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：步驟(2)中啟動(dòng)期進(jìn)水流速采用逐漸增大的方式，首先以(6/7H-H)m/h的流速?gòu)姆磻?yīng)器底部注入待處理的含氮污水，即控制污水停留時(shí)間在60-70min之間;當(dāng)出水中COD濃度<150mg/L，氨氮濃度<80mg/L，總氮濃度<100mg/L時(shí)，將流速提高至(H-6/5H) m/h;當(dāng)出水中COD濃度<70mg/L，氨氮濃度<40mg/L，總氮濃度<50mg/L時(shí)，再次提高流速至(6/5H-3/2H)m/h;當(dāng)出水中COD濃度<50mg/L，氨氮濃度<15mg/L，總氮濃度<20mg/L時(shí)，再次提高流速至(3/2H-2H)m/h;當(dāng)出水中COD濃度<50mg/L，氨氮濃度<15mg/L，總氮濃度<20mg/L且較穩(wěn)定時(shí)，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行期，維持現(xiàn)有的流速不變進(jìn)行處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于：當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)出現(xiàn)波動(dòng)，應(yīng)根據(jù)具體情況降低流速;如果出水中COD濃度沒(méi)有超過(guò)70mg/L，氨氮濃度沒(méi)有超過(guò)40mg/L，總氮濃度沒(méi)有超過(guò)50mg/L，則降低流速至(6/5H-3/2H)m/h，待出水合格且穩(wěn)定后，再按照上述方式逐漸進(jìn)行調(diào)整;如果三個(gè)指標(biāo)中有任何一個(gè)超過(guò)上述流量，則降低流速至(H-6/5H)m/h，待出水合格且穩(wěn)定后，再按照上述方式逐漸進(jìn)行調(diào)整。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：步驟(2)控制含氮污水的pH值為7.5-8.5，處理溫度為30-35℃，進(jìn)水氨氮濃度為400-800mg/L，總氮濃度為500-900mg/L，COD小于1000mg/L，控制好氧區(qū)的溶解氧濃度為1-3mg/L。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：步驟(2)中在水解酸化區(qū)投加掛膜階段使用的亞硝酸菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑，按照逐漸遞減的方式進(jìn)行投加，每8-24h投加一次，首次投加量為10-25mg/L，之后按照3-5mg/L逐漸遞減。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：步驟(3)反應(yīng)器運(yùn)行5-7天，進(jìn)行一次反沖洗;反沖洗時(shí)按照(2H-3H)m/h的流速，即控制污水停留時(shí)間在20-30min之間，每次反沖洗1-2h。
說(shuō)明書(shū)
一種含氮污水的短程硝化反硝化生物膜脫氮方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含氮污水的短程硝化反硝化生物膜脫氮方法。
背景技術(shù)
近年來(lái)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的迅速發(fā)展，我國(guó)的水環(huán)境污染和水體富營(yíng)養(yǎng)化狀況越來(lái)越嚴(yán)重，許多湖泊水體已不能發(fā)揮其正常功能而嚴(yán)重地影響了工農(nóng)業(yè)和漁業(yè)生產(chǎn)，越來(lái)越嚴(yán)重地阻礙著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。氮素是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要污染物，對(duì)排放的污水中總氮含量的控制尤為重要。
傳統(tǒng)的脫氮處理工藝為全程硝化反硝化生物脫氮，即在亞硝化菌作用下，將氨氮氧化成亞硝態(tài)氮，再在硝化菌的作用下，將亞硝態(tài)氮氧化成硝態(tài)氮;再通過(guò)兼性厭氧菌利用有機(jī)物將硝酸鹽還原為氮?dú)狻鹘y(tǒng)的脫氮處理工藝處理時(shí)間較長(zhǎng)，成本較高，工藝復(fù)雜，污泥利用率低。
短程硝化反硝化技術(shù)是將硝化反應(yīng)控制在亞硝酸鹽階段，不進(jìn)行亞硝酸鹽至硝酸鹽的轉(zhuǎn)化，直接進(jìn)行反硝化反應(yīng)。與傳統(tǒng)的硝化反硝化技術(shù)相比，短程硝化反硝化具有如下優(yōu)點(diǎn)：好氧階段節(jié)省25%的氧消耗量;缺氧段節(jié)省40%的外碳源消耗量;亞硝酸鹽反硝化反應(yīng)以硝酸鹽反硝化反應(yīng)速率的1.5-2倍進(jìn)行。短程硝化反硝化在經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上均具有較高的可行性。
CN201310474937.8公開(kāi)了一種一體化短程硝化反硝化生物脫氮反應(yīng)器。該設(shè)備將空氣推流區(qū)、曝氣區(qū)、缺氧區(qū)和沉淀區(qū)有機(jī)組合，形成一體化反應(yīng)器。由生物脫氮反應(yīng)器、水箱、平衡水箱、液體流量計(jì)、氣體流量計(jì)、空氣壓縮機(jī)、空氣推流器、排泥孔、出水口等組成。進(jìn)水與沉淀池回流水混合進(jìn)入空氣推流區(qū)，空氣壓縮機(jī)壓縮空氣經(jīng)過(guò)空氣推流器將進(jìn)水推入到曝氣區(qū)，出水進(jìn)入缺氧區(qū)，缺氧區(qū)進(jìn)行反硝化反應(yīng)后，出水進(jìn)入沉淀區(qū)，沉淀池出水部分排放，部分隨進(jìn)水一同進(jìn)入空氣推流區(qū)。曝氣區(qū)溶解氧濃度在進(jìn)水端較高，出水端較低。該反應(yīng)器的缺點(diǎn)在于好氧區(qū)的進(jìn)水端與出水端在一側(cè)，容易造成污水的短流導(dǎo)致停留時(shí)間不夠，反應(yīng)不完全。
CN201310310191.7公開(kāi)了一種有機(jī)胺廢水處理的新型短程硝化反硝化生物脫氮裝置，包括依次貫通的調(diào)節(jié)配水池、缺氧池、好氧池和沉淀池，在好氧池內(nèi)填充有竹絲填料，在調(diào)節(jié)配水池與缺氧池之間增設(shè)有一多功能池，缺氧池與多功能池貫通，在調(diào)節(jié)配水池內(nèi)設(shè)有提升泵，在提升泵上連接有水管，該水管的另一端位于多功能池的底部，并且該水管端部上連接有穿孔布水管，在多功能池內(nèi)設(shè)有懸浮填料和曝氣盤(pán)，其中曝氣盤(pán)位于穿孔布水管的上方。該裝置在處理C/N比較低，小分子有機(jī)物的高濃度氨氮廢水時(shí)，多功能池不曝氣，做為水解酸化池，該池內(nèi)沒(méi)有攪拌，污水從上部進(jìn)，從上部出，底部會(huì)始終殘留部分污水無(wú)法進(jìn)行后續(xù)的處理，并該裝置占地面積較大。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種含氮污水的短程硝化反硝化生物膜脫氮方法。本發(fā)明在生物膜脫氮反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置四個(gè)反應(yīng)區(qū)，各反應(yīng)區(qū)的生物膜進(jìn)行分區(qū)單獨(dú)培養(yǎng)，能夠更好形成具有特定性能的生物膜體系，并且可以保證各反應(yīng)區(qū)在各自適宜的條件下發(fā)揮脫氮性能，具有掛膜快速、脫氮效果好等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的含氮污水的的短程硝化反硝化生物膜脫氮方法，采用如下結(jié)構(gòu)的生物膜脫氮反應(yīng)器：在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置橫板a、豎板b、豎板c及橫板d，橫板a的橫截面積與反應(yīng)器橫截面積相同，將反應(yīng)器橫向分隔成上下兩部分，下部為水解酸化區(qū)，上部為A/O區(qū);其中A/O區(qū)由豎板b和豎板c縱向分成三部分，依次為好氧區(qū)O，過(guò)渡區(qū)和厭氧區(qū)A，豎板b下端與橫板a密封連接，上端與反應(yīng)器頂部之間留有過(guò)水口，豎板c上端與反應(yīng)器頂部密封連接，下端與橫板a之間留有過(guò)水口，橫板d左端與豎板c底部密封連接，右端與反應(yīng)器壁密封連;過(guò)渡區(qū)裝填鈀-銅負(fù)載活性炭催化劑顆粒;污水處理時(shí)從反應(yīng)器底部進(jìn)水，依次經(jīng)過(guò)水解酸化區(qū)-好氧區(qū)-過(guò)渡區(qū)-厭氧區(qū)后，由反應(yīng)器上部排出。本發(fā)明方法不僅能夠?qū)崿F(xiàn)污水的折流流動(dòng)，延長(zhǎng)污水在反應(yīng)器內(nèi)的污水停留時(shí)間，而且反應(yīng)器的占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，掛膜和脫氮效果好。
本發(fā)明中，所述生物脫氮反應(yīng)器的高徑比為3:1-10:1，橫板a距反應(yīng)器底部1/3-1/5高處設(shè)置，其橫截面積與反應(yīng)器橫截面積相同，下部即為水解酸化區(qū);豎板b下端距橫板a中心線向左偏離1/10-1/7橫板長(zhǎng)度，上端距離反應(yīng)器頂部4-8cm，豎板b左側(cè)即為好氧區(qū);豎板c與豎板b以橫板a的中心線對(duì)稱平行布置，其上端與反應(yīng)器頂端密封連接，底端距離橫板a上表面約4-8cm，豎板b、c之間的區(qū)域即為過(guò)渡區(qū);橫板d左端與豎板c底端密封相連，右端與反應(yīng)器壁密封連接，從而與反應(yīng)器壁圍成厭氧區(qū)。本發(fā)明中，橫板a的橫截面被豎板b分割成兩種形式，橫板a左側(cè)為網(wǎng)格狀，廢水由水解酸化區(qū)通過(guò)橫板a左側(cè)的網(wǎng)格進(jìn)入好氧區(qū)，橫板a右側(cè)為平板密封狀;豎板b、豎板c的橫截面為平板密封狀;橫板d的橫截面為網(wǎng)格狀，經(jīng)過(guò)渡區(qū)后的廢水通過(guò)橫板d進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)。
本發(fā)明中，水解酸化區(qū)、好氧區(qū)、過(guò)渡區(qū)和厭氧區(qū)的體積比為0.8-1:0.8-1:0.3-0.5:0.8-1。反應(yīng)器下部設(shè)有進(jìn)水口，橫板a和橫板d之間設(shè)有沖洗排水口，反應(yīng)器上部側(cè)面設(shè)有出水口，頂部設(shè)有排氣口。每個(gè)反應(yīng)區(qū)均設(shè)有曝氣系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、進(jìn)氣管和氣體分配器等，從而實(shí)現(xiàn)氧氣的供給。
本發(fā)明中，水解酸化區(qū)、好氧區(qū)和厭氧區(qū)的生物填料可選用本領(lǐng)域常用的生物填料，水解酸化區(qū)優(yōu)選立體彈性填料;好氧區(qū)和厭氧區(qū)的生物填料，優(yōu)選圓柱形比表面積較大的生物活性填料;上述填料體積約占反應(yīng)區(qū)體積的3/5-4/5。將生物膜填料密封好后，再將活性污泥裝載到各反應(yīng)器的填料上，使各反應(yīng)區(qū)內(nèi)的污泥濃度為5-10g/L。
本發(fā)明中，過(guò)渡區(qū)裝填鈀-銅負(fù)載活性炭催化劑顆粒的上表面與豎板b的上表面平齊，體積約占過(guò)渡區(qū)體積的3/5-4/5，既可以過(guò)濾污泥，防止好氧污泥進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)A2，而且可以將好氧區(qū)少量完全硝化產(chǎn)生的硝酸鹽氮催化還原為亞硝酸鹽氮，保證厭氧區(qū)主要進(jìn)行短程反硝化反應(yīng)。鈀-銅負(fù)載活性炭催化劑顆粒的制備方法為：以活性炭為載體，Pd-Cu負(fù)載總量為1.5%-2.5%，其中Pd/Cu的摩爾比為3:1-5:1。
本發(fā)明采用所述生物膜脫氮反應(yīng)器的含氮污水的短程硝化反硝化生物膜脫氮方法，具體包括三個(gè)階段，第一階段為掛膜階段，第二階段為污水處理階段，第三階段為反沖洗階段;具體包括以下步驟：
(1)掛膜階段：在水解酸化區(qū)、好氧區(qū)及厭氧區(qū)裝入相應(yīng)的生物填料，使填料體積占各反應(yīng)區(qū)體積的3/5-4/5，并按照污泥濃度5-10g/L的量將活性污泥分撒到三個(gè)反應(yīng)區(qū)的填料內(nèi);過(guò)渡區(qū)裝填海鈀-銅負(fù)載活性炭催化劑顆粒，體積占過(guò)渡區(qū)體積的3/5-4/5。然后從反應(yīng)器底部注入含氮污水，當(dāng)整個(gè)反應(yīng)器注滿待處理污水時(shí)，停止進(jìn)水，關(guān)閉排水口，啟動(dòng)曝氣系統(tǒng)，控制水解酸化區(qū)、好氧區(qū)和厭氧區(qū)的溶解氧濃度為1-3mg/L;先全部曝氣24-48h，之后關(guān)閉水解酸化區(qū)和厭氧區(qū)內(nèi)的曝氣系統(tǒng)，好氧區(qū)仍持續(xù)曝氣，同時(shí)打開(kāi)進(jìn)水口和排水口，采用連續(xù)進(jìn)水的方式繼續(xù)培養(yǎng)。在進(jìn)水過(guò)程中，由于水解酸化區(qū)的存在，能夠?qū)⑽鬯械膽腋∥锛半s質(zhì)有效截留，能夠減緩A/O段生物膜的堵塞，同時(shí)由于過(guò)渡區(qū)的存在，可以將好氧區(qū)硝化生成的硝酸鹽氮還原成亞硝酸鹽氮，保證了厭氧區(qū)短程反硝化反應(yīng)的進(jìn)行，有利于培養(yǎng)具有特定性能的生物膜體系。經(jīng)過(guò)66-140h后，在三個(gè)反應(yīng)區(qū)的填料上能夠看到厚度約2mm的棕褐色生物膜，同時(shí)觀察到排氣口附近有氣泡生成，視為掛摸完成。
本發(fā)明掛摸階段控制含氮污水的pH值為7.5-8.5，處理溫度為30-35℃，廢水中BOD5:N:P=100:5:1，進(jìn)水氨氮濃度為200-400mg/L，COD小于500mg/L。如果原水不滿足要求，可通過(guò)稀釋、加磷酸二氫鉀或葡萄糖等方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。掛膜時(shí)從反應(yīng)器底部以(6/7H-H)m/h的流速注入含氮污水，其中H為反應(yīng)器的高，整個(gè)掛膜階段的流速不變。
本發(fā)明掛摸階段優(yōu)選在水解酸化區(qū)投加亞硝酸菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑，所述促進(jìn)劑包括金屬鹽、多胺類物質(zhì)、有機(jī)酸羥胺和Na2SO3，其中金屬鹽為40-100重量份，優(yōu)選為50-80重量份，多胺類物質(zhì)為5-30重量份，優(yōu)選為10-20重量份，有機(jī)酸羥胺為0.05-1.5重量份，優(yōu)選為0.1-1.0重量份，Na2SO3為10-40重量份，優(yōu)選為20-30重量份;所述金屬鹽由鈣鹽、銅鹽、鎂鹽和/或亞鐵鹽組成。投加量按照污水處理系統(tǒng)中促進(jìn)劑濃度10-40mg/L進(jìn)行投加，優(yōu)選20-30mg/L進(jìn)行投加。
本發(fā)明所述亞硝酸菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑中的金屬鹽可以是鈣鹽、鎂鹽和銅鹽，其中Ca2+、Mg2+和Cu2+的摩爾比為(5-15):(5-25):(0.5-5)，優(yōu)選為(8-12):(10-20):(1-4);或者是鈣鹽、亞鐵鹽和銅鹽，其中Ca2+、Fe2+和Cu2+的摩爾比為(5-15):(1-8):(0.5-5)，優(yōu)選為(8-12):(2-6):(1-4);或者是鈣鹽、鎂鹽、亞鐵鹽和銅鹽，其中Ca2+、Mg2+、Fe2+和Cu2+的摩爾比為(5-15):(5-25):(1-8):(0.5-5)，優(yōu)選為(8-12):(10-20):(2-6):(1-4)。
本發(fā)明所述亞硝酸菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑中的鈣鹽為CaSO4或者CaCl2，優(yōu)選CaCl2;鎂鹽為MgSO4或者M(jìn)gCl2，優(yōu)選MgCl2;亞鐵鹽為FeSO4或者FeCl2，優(yōu)選FeCl2;銅鹽為CuSO4或者CuCl2，優(yōu)選CuCl2。
本發(fā)明所述的亞硝酸菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑中的多胺類物質(zhì)為精胺、亞精胺或者兩者的混合物。所述的有機(jī)酸羥胺為甲酸羥胺、乙酸羥胺或者兩者的混合物。
(2)污水處理階段：污水處理階段分為啟動(dòng)期和穩(wěn)定運(yùn)行期。
首先從反應(yīng)器底部注入待處理的含氮污水，污水首先進(jìn)入水解酸化區(qū)，污水在水解酸化區(qū)將大分子有機(jī)物分解為小分子物質(zhì)，提高污水的生化性，同時(shí)截留污水中的懸浮物和雜質(zhì);污水通過(guò)橫板a的網(wǎng)狀截面進(jìn)入好氧區(qū)，在此污水中的有機(jī)氮依次轉(zhuǎn)化為氨氮、亞硝氮及硝氮;污水到達(dá)豎板b頂端時(shí)，折流進(jìn)入過(guò)渡區(qū)，將好氧區(qū)硝化產(chǎn)生的硝酸鹽氮催化還原為亞硝酸鹽氮，并且將水中的懸浮物去除;然后通過(guò)橫板d折流進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，進(jìn)行短程反硝化脫氮，最后通過(guò)排水口排出。
本發(fā)明啟動(dòng)期進(jìn)水流速采用逐漸增大的方式，首先以(6/7H-H)m/h的流速?gòu)姆磻?yīng)器底部注入待處理的含氮污水，即控制污水停留時(shí)間在60-70min之間;當(dāng)出水中COD濃度<150mg/L，氨氮濃度<80mg/L，總氮濃度<100mg/L時(shí)，將流速提高至(H-6/5H) m/h;當(dāng)出水中COD濃度<70mg/L，氨氮濃度<40mg/L，總氮濃度<50mg/L時(shí)，再次提高流速至(6/5H-3/2H)m/h;當(dāng)出水中COD濃度<50mg/L，氨氮濃度<15mg/L，總氮濃度<20mg/L時(shí)，再次提高流速至(3/2H-2H)m/h;當(dāng)出水中COD濃度<50mg/L，氨氮濃度<15mg/L，總氮濃度<20mg/L且較穩(wěn)定時(shí)，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行期，維持現(xiàn)有的流速不變進(jìn)行處理。
當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)出現(xiàn)波動(dòng)，應(yīng)根據(jù)具體情況降低流速;如果出水中COD濃度沒(méi)有超過(guò)70mg/L，氨氮濃度沒(méi)有超過(guò)40mg/L，總氮濃度沒(méi)有超過(guò)50mg/L，則降低流速至(6/5H-3/2H)m/h，待出水合格且穩(wěn)定后，再按照上述方式逐漸進(jìn)行調(diào)整;如果三個(gè)指標(biāo)中有任何一個(gè)超過(guò)上述流量，則降低流速至(H-6/5H)m/h，待出水合格且穩(wěn)定后，再按照上述方式逐漸進(jìn)行調(diào)整。
本發(fā)明污水處理階段控制含氮污水的pH值為7.5-8.5，處理溫度為30-35℃，進(jìn)水氨氮濃度為400-800mg/L，總氮濃度為500-900mg/L，COD小于1000mg/L，控制好氧區(qū)的溶解氧濃度為1-3mg/L。通過(guò)硝酸鹽氮在線監(jiān)測(cè)儀對(duì)厭氧區(qū)的污水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可觀測(cè)到厭氧區(qū)的硝酸鹽氮濃度在0.5mg/L以下，說(shuō)明污水通過(guò)過(guò)渡區(qū)，有效還原了水中的硝酸鹽氮，保證了厭氧區(qū)短程反硝化反應(yīng)充分的進(jìn)行，有利于縮短污水處理時(shí)間，最后由厭氧區(qū)上方的排水口排出。當(dāng)檢測(cè)到厭氧區(qū)的硝酸鹽氮濃度持續(xù)高于0.5mg/L時(shí)，將催化劑進(jìn)行替換。
本發(fā)明污水處理階段可以在水解酸化區(qū)投加掛膜階段的亞硝酸菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑，所述的亞硝酸菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑按照逐漸遞減的方式進(jìn)行投加，每8-24h投加一次，首次投加量為10-25mg/L，之后按照3-5mg/L逐漸遞減。
(3)反沖洗階段：反沖洗時(shí)從反應(yīng)器上部的排水口進(jìn)水，打開(kāi)進(jìn)水口和反沖洗排水口進(jìn)行排水，則厭氧區(qū)和過(guò)渡區(qū)的污水從反沖洗排水口排出，好氧區(qū)及水解酸化區(qū)的污水由進(jìn)水口排出。反應(yīng)器運(yùn)行5-7天，進(jìn)行一次反沖洗。反沖洗時(shí)按照(2H-3H)m/h的流速，即控制污水停留時(shí)間在20-30min之間，每次反沖洗1-2h即可。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、本發(fā)明將水解酸化與A/O生化池結(jié)合于一體，在反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置4塊隔板，將反應(yīng)器內(nèi)部分割成4個(gè)不同的反應(yīng)區(qū)，在掛膜過(guò)程中，不同反應(yīng)區(qū)內(nèi)的生物膜進(jìn)行分區(qū)單獨(dú)培養(yǎng)，能夠更好形成具有特定性能的生物膜體系;在污水處理過(guò)程中，將脫氮反應(yīng)控制在短程硝化反硝化階段，明顯縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了生物膜脫氮反應(yīng)器的處理效率，具有耐沖擊能力較強(qiáng)，處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。
2、水解酸化區(qū)能夠?qū)⑽鬯械膽腋∥锛半s質(zhì)有效截留，減緩A/O段生物膜的堵塞;并且在好氧區(qū)O與厭氧區(qū)A之間加設(shè)過(guò)渡區(qū)，過(guò)渡區(qū)設(shè)置鈀-銅負(fù)載活性炭催化劑顆粒填料，不僅可以將硝酸鹽氮催化還原為亞硝酸鹽氮，保證厭氧區(qū)主要進(jìn)行短程反硝化反應(yīng)，還能夠有效截留O區(qū)未成膜的活性污泥，保證A2區(qū)的厭氧環(huán)境，還能保證O區(qū)的活性污泥不隨水流流失。
3、在水解酸化區(qū)投加特定組成的亞硝酸菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑，促進(jìn)劑隨污水進(jìn)入每個(gè)反應(yīng)區(qū)，有利于亞硝酸菌的快速增長(zhǎng)，解決了亞硝酸菌生長(zhǎng)繁殖較慢的問(wèn)題，提高亞硝化率。本發(fā)明方法明顯縮短開(kāi)工時(shí)間，保證了亞硝酸菌的快速增長(zhǎng)及穩(wěn)定掛膜，經(jīng)濟(jì)有效的縮短了反應(yīng)器的掛膜時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)氨氮和總氮的同時(shí)高效去除，并可保證反應(yīng)器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
