申請日2014.01.14

　　公開(公告)日2014.04.02

　　IPC分類號C02F3/28; C02F3/34

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種廢水中碳氮硫同步脫除的方法。本發(fā)明要解決含硫含氮有機(jī)廢水處理領(lǐng)域中現(xiàn)有技術(shù)工藝復(fù)雜、工程投資巨大、無法廣泛應(yīng)用的問題。方法：一、富含兼養(yǎng)反硝化脫硫微生物的污泥的馴化;二、通入待處理廢液，完成碳氮硫同步脫除。本發(fā)明方法應(yīng)用范圍廣、工藝簡單、無二次污染、節(jié)省占地面積并且運(yùn)行費(fèi)用低。本發(fā)明用于廢水中碳氮硫同步脫除。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種廢水中碳氮硫同步脫除的方法，其特征在于它包括以下步驟：

　　一、富含兼養(yǎng)反硝化脫硫微生物污泥的馴化：采用厭氧反應(yīng)器內(nèi)，以活性污泥為接種 污泥，分別以硫化物與硝酸鹽的混合物和有機(jī)物與硝酸鹽的混合物為基質(zhì)，交替在自養(yǎng)和 異養(yǎng)條件下馴化污泥，待自養(yǎng)條件下硫化物、硝酸鹽的去除率≥85%，且異養(yǎng)條件下有機(jī) 物、硝酸鹽的去除率≥85%時，完成馴化;

　　二、向步驟一馴化好的富含兼養(yǎng)反硝化脫硫微生物污泥的厭氧反應(yīng)器內(nèi)，通入待處理 廢液，并調(diào)節(jié)控制氮與硫的摩爾比為0.9～2.2∶1，碳與氮的摩爾比為0.9～2.5∶1，反應(yīng)器的溫 度為25℃～35℃，反應(yīng)體系pH值為7.0～8.0，水力停留時間為6～12小時，進(jìn)水氮負(fù)荷≤ 1.44kgN/m3·d，硫負(fù)荷≤2.0kgS/m3·d，即完成碳氮硫同步脫除。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水中碳氮硫同步脫除的方法，其特征在于步驟一中所 述的活性污泥來自城市污水廠二沉池。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水中碳氮硫同步脫除的方法，其特征在于步驟一中所 述的待自養(yǎng)條件下硫化物、硝酸鹽的去除率為95%，且異養(yǎng)條件下有機(jī)物、硝酸鹽的去除 率為95%時，完成馴化。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水中碳氮硫同步脫除的方法，其特征在于步驟二中所 述的調(diào)節(jié)控制氮與硫的摩爾比為1～2.2∶1，碳與氮的摩爾比為1～2.5∶1。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水中碳氮硫同步脫除的方法，其特征在于步驟二中所 述的反應(yīng)器的溫度為30℃。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水中碳氮硫同步脫除的方法，其特征在于步驟二中所 述的反應(yīng)體系pH值為7.5。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水中碳氮硫同步脫除的方法，其特征在于步驟二中所 述的水力停留時間為9～12小時。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢水中碳氮硫同步脫除的方法，其特征在于步驟二中所 述的進(jìn)水氮負(fù)荷為1.0～1.44kgN/m3·d，硫負(fù)荷為1.0～1.5kgS/m3·d。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種廢水中碳氮硫同步脫除的方法，其特征在于步驟二中所 述的進(jìn)水氮負(fù)荷為1.44kgN/m3·d，硫負(fù)荷為1.5kgS/m3·d。

　　說明書

　　一種廢水中碳氮硫同步脫除的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種廢水中碳氮硫同步脫除的方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　石油、化工、制藥等行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生大量的含硫含氮的有機(jī)廢水，此類廢水不僅含有 大量的有機(jī)物，而且還含有高濃度硫、氮污染物，排入水體后不僅產(chǎn)生H2S或S2-，消耗 大量溶解氧，引起黑臭，還會造成藻類和其他生物異常增殖，釋放有毒有害物質(zhì)，對環(huán)境 的危害極為嚴(yán)重。尋求此類廢水經(jīng)濟(jì)有效的處理技術(shù)一直是近年來環(huán)境工程界甚為關(guān)注的 熱點(diǎn)。

　　生物處理技術(shù)因具有運(yùn)行成本低、操作簡單、管理方便等突出優(yōu)越性，而成為廢水治 理的主流工藝。然而，傳統(tǒng)硫、氮去除技術(shù)，如A2O、硫酸鹽還原工藝等，脫氮和除硫 一般在不同反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，工藝系統(tǒng)復(fù)雜、工程投資巨大;尤其是處理后常存在硫系物二 次污染問題發(fā)生，環(huán)境安全隱患亟待解決。而新發(fā)現(xiàn)的混養(yǎng)反硝化脫硫工藝雖然具有能夠 在一個反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)硫化物、硝酸鹽和有機(jī)物的同步去除，但該技術(shù)受體系內(nèi)自養(yǎng)和異養(yǎng) 反硝化脫硫微生物生長平衡限制，無法廣泛應(yīng)用，使得該技術(shù)的推廣存在困難。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是為了解決含硫含氮有機(jī)廢水處理領(lǐng)域中現(xiàn)有技術(shù)工藝復(fù)雜、工程投資 巨大、無法廣泛應(yīng)用的問題，提供一種廢水中碳氮硫同步脫除的方法。

　　本發(fā)明廢水中碳氮硫同步脫除的方法，通過以下步驟實現(xiàn)的：

　　一、富含兼養(yǎng)反硝化脫硫微生物污泥的馴化：采用厭氧反應(yīng)器內(nèi)，以活性污泥為接種 污泥，分別以硫化物與硝酸鹽的混合物和有機(jī)物與硝酸鹽的混合物為基質(zhì)，交替在自養(yǎng)和 異養(yǎng)條件下馴化污泥，待自養(yǎng)條件下硫化物、硝酸鹽的去除率≥85%，且異養(yǎng)條件下有機(jī) 物、硝酸鹽的去除率≥85%時，完成馴化;

　　二、向步驟一馴化好的富含兼養(yǎng)反硝化脫硫微生物污泥的厭氧反應(yīng)器內(nèi)，通入待處理 廢液，并調(diào)節(jié)控制氮與硫的摩爾比為0.9～2.2∶1，碳與氮的摩爾比為0.9～2.5∶1，反應(yīng)器的 溫度為25℃～35℃，反應(yīng)體系pH值為7.0～8.0，水力停留時間為6～12小時，進(jìn)水氮負(fù)荷 ≤1.44kgN/m3·d，硫負(fù)荷≤2.0kgS/m3·d，即完成碳氮硫同步脫除。

　　本發(fā)明中所采用的同步去除硫化物、硝酸鹽和有機(jī)物的原理如式子(1)和(2)所示， 即在自養(yǎng)反硝化脫硫微生物和兼養(yǎng)反硝化脫硫微生物的作用下，硫化物被轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫， 硝酸鹽被反硝化為亞硝酸鹽;生成的亞硝酸鹽又在異養(yǎng)反硝化脫硫微生物和兼養(yǎng)反硝化脫 硫微生物的作用下，以有機(jī)物為電子供體，被轉(zhuǎn)化為氮?dú)�，同時有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為二氧化碳， 從而完成有機(jī)廢水的碳氮硫同步脫除過程。其中，兼性反硝化脫硫微生物的作用主要是調(diào) 節(jié)自養(yǎng)和異養(yǎng)反硝化微生物的協(xié)同關(guān)系，從而突破自養(yǎng)與異養(yǎng)反硝化脫硫微生物的生長平 衡限制，使得廢水中的碳氮硫同步脫除能夠在較廣泛的范圍內(nèi)實現(xiàn)。

　　本發(fā)明的有益效果：

　　一、本發(fā)明應(yīng)用范圍廣，體系內(nèi)兼性反硝化脫硫微生物的存在，突破了單純自養(yǎng)反硝 化脫硫微生物與異養(yǎng)反硝化脫硫微生物的生長平衡限制，使得廢水中的碳氮硫同步脫除能 夠在較廣泛的范圍內(nèi)實現(xiàn);

　　二、本發(fā)明工藝簡單，處理效率高，硫化物和硝酸鹽的轉(zhuǎn)化率達(dá)95%以上，有機(jī)物 的去除率達(dá)90%左右;

　　三、本發(fā)明無二次污染，產(chǎn)物為單質(zhì)硫、氮?dú)夂投�氧化碳，出水中不含亞硝酸鹽，出 水中僅含少量硫酸鹽;

　　四、本發(fā)明節(jié)省了占地面積，硫化物、硝酸鹽和有機(jī)物的去除在一個反應(yīng)系統(tǒng)中完成;

　　五、本發(fā)明運(yùn)行費(fèi)用低，與硫、氮分別脫除工藝相比運(yùn)行費(fèi)用可降低30%，反應(yīng)無 需曝氣，從而大大降低了能耗;此外，生成的單質(zhì)硫在適當(dāng)處理后還可作為資源回收利用; 本發(fā)明可連續(xù)運(yùn)行，既可作為一個處理單元應(yīng)用于含硫酸鹽、氨氮有機(jī)廢水的處理過程中， 也可單獨(dú)運(yùn)行以處理含硫化物和硝酸鹽的有機(jī)廢水。