申請日2013.12.12

　　公開(公告)日2014.04.09

　　IPC分類號C02F3/12

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種基于MBBR的高鹽度廢水氨氮的去除方法，屬于污水處理領(lǐng)域。針對高鹽度水的氨氮，通過采用MBBR工藝進(jìn)行處理，旨在解決以往生化工藝難以啟動(dòng)、去除效果差及處理效果不穩(wěn)定、系統(tǒng)耐鹽度沖擊性能差等問題。本發(fā)明技術(shù)方案包括接種啟動(dòng)、高鹽度啟動(dòng)、高鹽度連續(xù)流運(yùn)行，最終氨氮膜面負(fù)荷大于0.85gN/m2/d，出水氨氮穩(wěn)定≤5mg/L，滿足城市污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)對氨氮的要求。本發(fā)明工藝占地面積小、操作簡單、運(yùn)行可靠、無固定床工藝滋生紅蟲、布水不均勻易形成死區(qū)等問題，相比生物流化床其氧利用率高、曝氣流化能耗低。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種基于MBBR的高鹽度廢水氨氮的去除方法，其特征在于包括以下步驟：

　　1)選用生物填料進(jìn)行填充，該生物填料比表面積大于500m2/m3，呈圓柱狀，掛膜前填料 比重為0.93-0.97，孔隙率≥90%，填料的填充率為20-55%;

　　2)接種啟動(dòng)，該接種啟動(dòng)在水溫12-35℃時(shí)進(jìn)行，接種污水處理廠曝氣池活性污泥，接 種后反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度≥2.0g/L，反應(yīng)器氨氮去除負(fù)荷≥0.05kgN/kgMLSS/d;將接種污泥投 入反應(yīng)器后充分與生物填料混合，采用間歇方式運(yùn)行，進(jìn)水氨氮濃度為100-800mg/L，進(jìn)水 總堿度為600-4000mg/L，控制曝氣氣水比為8.0-30.0，曝氣運(yùn)行直至反應(yīng)器內(nèi)氨氮消耗量 大于90%，反應(yīng)停止后將水及污泥全部排出，進(jìn)入下一周期，重復(fù)此運(yùn)行方式，直到氨氮膜 面負(fù)荷≥2.00gN/m2/d;

　　3)高鹽度啟動(dòng)，該高鹽度啟動(dòng)在水溫12-35℃時(shí)進(jìn)行，采用間歇方式運(yùn)行，進(jìn)水氨氮濃 度為30-800mg/L，總堿度為180-5600mg/L，進(jìn)水氯離子濃度為10-11g/L，控制曝氣氣水比 為8.0-30.0，曝氣運(yùn)行直至反應(yīng)器內(nèi)氨氮消耗量大于95%，反應(yīng)停止后將水全部排出，進(jìn)入 下一周期，重復(fù)此運(yùn)行方式，直到氨氮膜面負(fù)荷≥1.00gN/m2/d;提高進(jìn)水氯離子濃度至 20-21g/L，其它運(yùn)行條件不變，直到氨氮膜面負(fù)荷≥0.95gN/m2/d;提高進(jìn)水氯離子濃度至 30-31g/L，其它運(yùn)行條件不變，直到氨氮膜面負(fù)荷≥0.90gN/m2/d;提高進(jìn)水氯離子濃度至 35-36g/L，其它運(yùn)行條件不變，直到氨氮膜面負(fù)荷≥0.85gN/m2/d;

　　4)高鹽度連續(xù)流運(yùn)行，當(dāng)氨氮的膜面負(fù)荷≥0.85gN/m2/d時(shí)，轉(zhuǎn)為連續(xù)流運(yùn)行，控制進(jìn)水 氨氮濃度為30-800mg/L，總堿度為180-5600mg/L，進(jìn)水氯離子濃度為35-36g/L，曝氣氣水 比為8.0-30.0，控制停留時(shí)間以保證反應(yīng)器內(nèi)氨氮消耗量大于95%，并逐步縮短停留時(shí)間， 直至氨氮膜面負(fù)荷≥0.85gN/m2/d。

　　說明書

　　一種基于MBBR的高鹽度廢水氨氮的去除方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于MBBR的高鹽度廢水氨氮的去除方法。

　　背景技術(shù)

　　我國水環(huán)境形勢嚴(yán)峻，其中氨氮為主要污染源之一。由于氨氮對于水生動(dòng)植物的危害， 以及無機(jī)氮積累可能引起水體富營養(yǎng)化等問題，所以近年來國家更加重視對廢水中氨氮的處 理�！冻鞘形鬯畯S污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，出水氨氮濃度需小于5mg/L。氨氮處理主要依賴 于自養(yǎng)菌群，自養(yǎng)菌群比生長速率小，產(chǎn)率系數(shù)低，微生物增長緩慢，受水質(zhì)影響大。近年 來，部分沿海城市的污水處理廠受海水倒灌等影響，污水含鹽量較高，最高可達(dá)到10g/L， 嚴(yán)重影響了水廠的運(yùn)行。工業(yè)廢水中，脫硫廢水、化工廢水、印染廢水中含鹽量一般在10-20g/L 以上，最高可達(dá)到30g/L，遠(yuǎn)超過了海水的鹽度(氯離子19-20g/L)，高鹽廢水的處理成為污 水處理的難題之一，而高鹽度下氨氮的處理更困擾了眾多污水處理廠。

　　目前，針對氨氮，主要的去除方法有物理吸附、催化氧化及生物預(yù)處理法。氨氮為極性 分子，需對常見吸附劑，如活性炭、沸石、陶粒等進(jìn)行改性，且吸附效果有限，達(dá)到飽和需 進(jìn)行再生，綜合處理效果及經(jīng)濟(jì)性較適用于突發(fā)性污染，不宜作為常規(guī)處理方法;氨氮在水 體中極為穩(wěn)定，一般的氧化劑難以對其氧化，一般采用催化氧化，但效果不佳且運(yùn)行費(fèi)用極 高;從處理效果及經(jīng)濟(jì)來考慮，生物處理是最佳選擇也是普遍方法。生物處理常用活性污泥 法與生物膜法。

　　高鹽度直接影響了微生物的滲透壓，影響微生物的活性，導(dǎo)致啟動(dòng)難以成功，處理負(fù)荷 低。活性污泥法中，微生物在水體呈懸浮態(tài)，對于環(huán)境條件較為敏感，抗沖擊性能和抵抗高 鹽性能均較差，不利于耐高鹽菌群的富集。生物膜法由于載體的存在，對微生物起到保護(hù)作 用，且微生物的成層分布，載體外緣菌群對內(nèi)部菌群亦起到保護(hù);其次，載體可起到微生物 選擇器的作用，難以耐受高鹽的菌群由于死亡從生物膜上脫落，從反應(yīng)器中排出，載體上適 應(yīng)高鹽的菌群得以富集。常見的生物膜法主要有生物濾池、生物接觸氧化、MBBR等。

　　生物濾池采用比表面積較大的填料，通過固定生長技術(shù)在填料表面形成生物膜，水體與 生物膜不斷接觸過程中，使有機(jī)物及氮等營養(yǎng)物質(zhì)被生物膜吸收。但生物濾池需進(jìn)行反沖洗， 不易維護(hù)管理，處理負(fù)荷低。

　　生物接觸氧化也叫淹沒式生物膜法，即在池內(nèi)設(shè)置人工合成填料，經(jīng)過充氧的水以一定 的速度流經(jīng)填料，使填料上長滿生物膜。水體與生物膜接觸過程中，通過生物凈化的作用使 水中污染物質(zhì)得到降解和去除，這種工藝是介于活性污泥法與生物過濾之間的處理方法，兼 有兩者的優(yōu)點(diǎn)。處理能力大，對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)適應(yīng)性，污泥產(chǎn)量少，能保證出水水質(zhì)，容 易維護(hù)管理。但填料間水流緩慢，水力沖刷小，生物膜只能自行脫落，更新速度慢，容易引 起堵塞。

　　MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor，移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器)是通過向反應(yīng)器中投加一定 數(shù)量的懸浮載體，提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類，從而提高反應(yīng)器的處理效率，懸浮填 料比重接近水，在掛膜前后與水體密度相近，使其可在水中懸浮，相比流化床工藝，流化動(dòng) 力低，通過少量曝氣，就可實(shí)現(xiàn)填料完全流化，實(shí)現(xiàn)高效處理。MBBR工藝的本質(zhì)是依生物膜 原理，按活性污泥方式運(yùn)行�，F(xiàn)有技術(shù)中對于高鹽廢水中氨氮的處理工藝中，存在啟動(dòng)困難、 處理效果不穩(wěn)定和耐鹽度沖擊性能差等問題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種基于MBBR的高鹽度廢水氨氮的 去除方法，采用該MBBR預(yù)處理法具有掛膜速度快、流化性能好、處理負(fù)荷高、抗沖擊力強(qiáng)、 能處理低溫低基質(zhì)水、耐高鹽度等優(yōu)點(diǎn)。

　　本發(fā)明技術(shù)方案包括:

　　一種基于MBBR的高鹽度廢水氨氮的去除方法，包括以下步驟：

　　1)選用生物填料進(jìn)行填充，該生物填料比表面積大于500m2/m3，呈圓柱狀，掛膜前填料 比重為0.93-0.97，孔隙率≥90%，填料的填充率為20-55%;

　　2)接種啟動(dòng)，該接種啟動(dòng)在水溫12-35℃時(shí)進(jìn)行，接種污水處理廠曝氣池活性污泥，接 種后反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度≥2.0g/L，反應(yīng)器氨氮去除負(fù)荷≥0.05kgN/kgMLSS/d;將接種污泥投 入反應(yīng)器后充分與生物填料混合，采用間歇方式運(yùn)行，進(jìn)水氨氮濃度為100-800mg/L，進(jìn)水 總堿度為600-4000mg/L(以碳酸鈣計(jì))，控制曝氣氣水比為8.0-30.0，曝氣運(yùn)行直至反應(yīng)器 內(nèi)氨氮消耗量大于90%，反應(yīng)停止后將水及污泥全部排出，進(jìn)入下一周期，重復(fù)此運(yùn)行方式， 直到氨氮膜面負(fù)荷≥2.00gN/m2/d;

　　3)高鹽度啟動(dòng)，該高鹽度啟動(dòng)在水溫12-35℃時(shí)進(jìn)行，采用間歇方式運(yùn)行，進(jìn)水氨氮濃 度為30-800mg/L，總堿度為180-5600mg/L(以碳酸鈣計(jì))，進(jìn)水氯離子濃度為10-11g/L， 控制曝氣氣水比為8.0-30.0，曝氣運(yùn)行直至反應(yīng)器內(nèi)氨氮消耗量大于95%，反應(yīng)停止后將水 全部排出，進(jìn)入下一周期，重復(fù)此運(yùn)行方式，直到氨氮膜面負(fù)荷≥1.00gN/m2/d;提高進(jìn)水 氯離子濃度至20-21g/L，其它運(yùn)行條件不變，直到氨氮膜面負(fù)荷≥0.95gN/m2/d;提高進(jìn)水 氯離子濃度至30-31g/L，其它運(yùn)行條件不變，直到氨氮膜面負(fù)荷≥0.90gN/m2/d;提高進(jìn)水 氯離子濃度至35-36g/L，其它運(yùn)行條件不變，直到氨氮膜面負(fù)荷≥0.85gN/m2/d;

　　4)高鹽度連續(xù)流運(yùn)行，當(dāng)氨氮的膜面負(fù)荷≥0.85gN/m2/d時(shí)，轉(zhuǎn)為連續(xù)流運(yùn)行，控制進(jìn)水 氨氮濃度為30-800mg/L，總堿度為180-5600mg/L(以碳酸鈣計(jì))，進(jìn)水氯離子濃度為35-36g/L， 曝氣氣水比為8.0-30.0，控制停留時(shí)間以保證反應(yīng)器內(nèi)氨氮消耗量大于95%，并逐步縮短停 留時(shí)間，直至氨氮膜面負(fù)荷≥0.85gN/m2/d。

　　本發(fā)明所帶來的有益技術(shù)效果：

　　本發(fā)明提出了一種基于MBBR的高鹽度廢水氨氮的去除方法，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)明可處理高鹽度廢水(氯離子濃度最高可達(dá)到36g/L);

　　2)啟動(dòng)速度快，15℃時(shí)僅需25天;

　　3)處理負(fù)荷高，水溫15℃、氯離子濃度36g/L時(shí)，按53%填充率計(jì)算，填料的氨氮膜面 負(fù)荷仍可達(dá)到0.85gN/m2/d，氨氮容積負(fù)荷可達(dá)到0.27kgN/m3/d，占地小，操作簡單，運(yùn)行 可靠;

　　4)可處理范圍廣，在高鹽條件下，對于30-800mg/L濃度范圍內(nèi)的氨氮均具有較好的去 除效果，適用于城市污水處理廠及工業(yè)廢水的處理;

　　5)相比固定床工藝，無滋生紅蟲、布水不均勻易形成死區(qū)等問題;

　　6)相比流化床工藝，氧利用率高，曝氣流化能耗低。