公布日：2022.05.24
申請日：2022.03.04
分類號：C02F3/30(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本申請涉及高鹽、高氨氮污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種強化高鹽高氨氮工業(yè)廢水生物處理的方法。一種強化高鹽高氨氮工業(yè)廢水生物處理的方法，包括如下的步驟：S1：在SBR反應(yīng)器內(nèi)接種載體填料、高效工程菌、市政污泥的混合物，然后在高濃度進水條件下進行悶曝；S2：再次接種市政污泥，然后開始穩(wěn)定進水；S3：調(diào)整初期進水濃度，按梯度進行污水濃度提升，進行下一個周期；S4：達到處理出水標準后穩(wěn)定運行若干周期，確保處理出水穩(wěn)定達標；S5：進行進水條件沖擊實驗。本申請的強化高鹽高氨氮工業(yè)廢水生物處理的方法可用于各種低C/N比、高鹽高氨氮市政生活污水和工業(yè)廢水，其具有氨氮去除率高、運行穩(wěn)定的優(yōu)點。
權(quán)利要求書
1.一種強化高鹽高氨氮工業(yè)廢水生物處理的方法，其特征在于，包括如下步驟：S1：在SBR反應(yīng)器內(nèi)接種載體填料、高效工程菌、市政污泥的混合物，接種比例為載體填料:高效工程菌:市政污泥=1:(0.001-0.005):(0.1-0.5)，然后在高濃度進水條件下進行悶曝，高濃度進水條件為進水鹽度不低于2%，進水氨氮不低于1000mg/L，進水COD不低于2000mg/L，悶曝時間不小于72h，悶曝過程中每隔24h加入馴化液，加入量為0.08-0.15g/L，所述馴化液主要由如下重量份數(shù)的原料制成：磷酸氫二鉀10-15份、磷酸二氫鉀5-10份、檸檬酸鐵銨2-5份、維生素B11-2.5份、硼酸0.5-1份、硫酸亞鐵1-2份、乙二胺四乙酸二鈉3-7份、透明質(zhì)酸0.2-0.5份、2-硝基-4'-氯二苯硫醚0.1-0.3份、羥基酪醇0.15-0.3份、去離子水350-500份；S2：再次接種市政污泥，接種量為2-4g/L，然后開始穩(wěn)定進水，初期進水濃度為待處理廢水濃度的40-60%，12-16h曝氣，6-8h攪拌，2-
3.5h靜置沉淀為一個反應(yīng)周期，處理出水標準控制氨氮≤15mg/L，總氮≤20mg/L，COD≤100mg/L；S3：調(diào)整初期進水濃度，按梯度進行污水濃度提升，進行下一個周期；S4：達到處理出水標準后穩(wěn)定運行若干周期，確保處理出水穩(wěn)定達標；S5：出水穩(wěn)定達標后，進行進水條件沖擊實驗，進水濃度增幅或降幅控制在50%以內(nèi)，觀察穩(wěn)定性，系統(tǒng)穩(wěn)定后正常運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化高鹽高氨氮工業(yè)廢水生物處理的方法，其特征在于，所述待處理廢水的進水鹽度為2.5%，進水氨氮1500mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種強化高鹽高氨氮工業(yè)廢水生物處理的方法，其特征在于，所述步驟S3中，調(diào)整初期進水濃度是以待處理廢水濃度10%-30%的梯度提升。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化高鹽高氨氮工業(yè)廢水生物處理的方法，其特征在于，所述步驟S1中，載體填料為有機-無機復(fù)合載體填料，無機組分為凹凸棒、硅藻土、膨潤土、沸石中的一種或多種，有機組分為聚乳酸、殼聚糖、漆酶、PHBV中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種強化高鹽高氨氮工業(yè)廢水生物處理的方法，其特征在于，所述有機-無機復(fù)合載體填料的投加量為2-4g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種強化高鹽高氨氮工業(yè)廢水生物處理的方法，其特征在于，所述有機-無機復(fù)合載體填料的粒徑小于200目。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化高鹽高氨氮工業(yè)廢水生物處理的方法，其特征在于，所述步驟S1中，市政污泥的VSS/SS為0.65-0.75，SVI為80-120。
發(fā)明內(nèi)容
為了提升高鹽、高氨氮和低C/N比污水的氨氮去除率，本申請?zhí)峁┮环N強化高鹽高氨氮工業(yè)廢水生物處理的方法。
本申請?zhí)峁┮环N強化高鹽高氨氮工業(yè)廢水生物處理的方法，采用如下的技術(shù)方案：一種強化高鹽高氨氮工業(yè)廢水生物處理的方法，包括如下步驟：
S1：在SBR反應(yīng)器內(nèi)接種載體填料、高效工程菌、市政污泥的混合物，接種比例為載體填料:高效工程菌:市政污泥＝1:(0.001-0.005):(0.1-0.5)，然后在高濃度進水條件下進行悶曝；
S2：再次接種市政污泥，接種量為2-4g/L，然后開始穩(wěn)定進水，初期進水濃度為待處理廢水濃度的40-60％，12-16h曝氣，6-8h攪拌，2-3.5h靜置沉淀為一個反應(yīng)周期，處理出水標準控制氨氮≤15，總氮≤20，COD≤100；
S3：調(diào)整初期進水濃度，按梯度進行污水濃度提升，進行下一個周期；
S4：達到處理出水標準后穩(wěn)定運行若干周期，確保處理出水穩(wěn)定達標；
S5：出水穩(wěn)定達標后，進行進水條件沖擊實驗，進水濃度增幅或降幅控制在50％以內(nèi)，觀察穩(wěn)定性，系統(tǒng)穩(wěn)定后正常運行。
通過采用上述技術(shù)方案，按照合適的比例將載體填料、高效工程菌、市政污泥的混合物接種在反應(yīng)器內(nèi)，然后在高濃度進水條件下進行悶曝，微生物菌群先在載體填料內(nèi)形成微生物絮體結(jié)構(gòu)，在內(nèi)部形成持久的缺氧區(qū)，大大提升反硝化作用。同時通過載體填料的內(nèi)部傳質(zhì)阻力的作用下，形成一個微小的污水濃度梯度，控制碳源和DO的指標范圍，進一步提升有機物和氨氮的去除率。
并且，載體填料與市政污泥按合適比例接種后，不易產(chǎn)生較高的污泥濃度，降低高濃度銨根離子、亞硝酸離子對硝化菌抑制作用，增強微生物活性和硝化速率，能夠在高鹽、低C/N比的條件下維持較高的脫氮效率。
另外，將微生物在高濃度進水條件下馴養(yǎng)活化后，調(diào)整初期進水濃度，采用梯度提升污水濃度的方式，為微生物提供較好的繁殖和適應(yīng)條件，污泥活性絮粒的結(jié)構(gòu)更加緊密，菌群膠團不斷變大，使得污泥絮體與載體填料粘附結(jié)合的更好，整體沉降性能變好，以使得微生物平穩(wěn)的度過穩(wěn)定期。同時，反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度也會持續(xù)提升，改善了污泥的凝聚性和沉降性能，使其更能夠耐受進水濃度的不斷波動，污泥性能較為穩(wěn)定，提升了馴化微生物對進水負荷率的抗沖擊性。
優(yōu)選的，步驟S1中悶曝過程中每隔24h加入馴化液，加入量為0.08-0.15g/L，所述馴化液主要由如下重量份數(shù)的原料制成：磷酸氫二鉀10-15份、磷酸二氫鉀5-10份、檸檬酸鐵銨2-5份、維生素B11-2.5份、硼酸0.5-1份、硫酸亞鐵1-2份、乙二胺四乙酸二鈉3-7份、透明質(zhì)酸0.2-0.5份、2-硝基-4'-氯二苯硫醚0.1-0.3份、羥基酪醇0.15-0.3份、去離子水350-500份。
通過采用上述技術(shù)方案，加入馴化液后，輔助接種混合物以及悶曝工藝促進硝化、反硝化相關(guān)微生物繁殖，抑制有害菌種的擴散，進一步縮短馴化周期，使得水體內(nèi)微生物盡快適應(yīng)高鹽、高氨氮環(huán)境，快速建立硝化-反硝化系統(tǒng)，增強對氨氮的去除效果。
優(yōu)選的，所述高濃度進水條件為進水鹽度不低于2％，進水氨氮不低于1000mg/L，進水COD不低于2000mg/L。
通過采用上述技術(shù)方案，采用較高濃度的氨氮和COD作為進水標準，同時C/N比非常低，在馴化初期對微生物的生長和繁殖有一定的不利，但隨著馴化時間的不斷延長，微生物的活性不斷增強，氨氮的去除率也大幅度提升，并且能夠更好的耐受進水條件波動的沖擊，具有更強的抗沖擊能力。
優(yōu)選的，所述悶曝時間不小于72h。
通過采用上述技術(shù)方案，優(yōu)化和調(diào)整悶曝時間，控制反應(yīng)器內(nèi)水體中DO含量，增強微生物的活性，保證有機物質(zhì)的降解徹底，同時也加快了污泥絮體和載體填料中有機物的傳遞，硝化反應(yīng)速率加快，提升脫氮效果。
優(yōu)選的，所述待處理廢水的進水鹽度為
2.5％，進水氨氮1500mg/L。
通過采用上述技術(shù)方案，試驗和調(diào)整待處理廢水的進水鹽度和進水氨氮，調(diào)節(jié)反應(yīng)器中微生物的數(shù)量和整體微生物需氧量，抑制異養(yǎng)菌的大量繁殖，削弱異養(yǎng)菌對硝化菌的干擾作用，以維持較好的氨氮去除水平。
優(yōu)選的，所述步驟S3中，調(diào)整初期進水濃度是以待處理廢水濃度10％-30％的梯度提升。
通過采用上述技術(shù)方案，優(yōu)化和調(diào)整進水濃度的梯度變化量，為微生物的馴養(yǎng)營造一個合適的生存繁殖環(huán)境，縮短微生物的馴化周期，同時也大大提升了微生物對進水條件波動的抗沖擊性能。
優(yōu)選的，所述步驟S1中，載體填料為有機-無機復(fù)合載體填料，無機組分為凹凸棒、硅藻土、膨潤土、沸石中的一種或多種，有機組分為聚乳酸(PLA)、殼聚糖、漆酶、PHBV中的一種或多種。
通過采用上述技術(shù)方案，載體填料中的無機組分具有良好的親水性、分散性，同時還具有豐富的孔道結(jié)構(gòu)，比表面積大，能夠為微生物的繁殖和馴化提供一個絕佳的場所。另外，載體填料中的無機成分可以被吸附在無機組分中，隨著時間的推移緩慢釋放并被微生物利用，為微生物的生產(chǎn)提供了有利條件，縮短微生物的馴化周期和抗負荷沖擊性。
優(yōu)選的，所述有機-無機復(fù)合載體填料的投加量為2-4g/L。
通過采用上述技術(shù)方案，優(yōu)化和調(diào)整有機-無機復(fù)合載體的投加量，對反應(yīng)器內(nèi)的亞硝酸菌和硝酸菌起到很好的攔截、停留效果，硝化和亞硝化作用增強。但過大的投加量會導(dǎo)致異類細菌的繁殖量增大，會對亞硝酸菌和硝酸菌的活性產(chǎn)生不良影響，選擇合適的投加量能夠保持一個較高、較穩(wěn)定的氨氮去除率。
優(yōu)選的，所述有機-無機復(fù)合載體填料的粒徑小于200目。
通過采用上述技術(shù)方案，試驗和調(diào)整有機-無機復(fù)合載體填料的粒徑，提高在反應(yīng)器水體內(nèi)的分散均勻性，并且具有合適的傳質(zhì)阻力，加快硝化和反硝化的反應(yīng)速率。另外，合適的粒徑還可以作為污泥絮體的骨架，改善污泥絮體的結(jié)構(gòu)強度，提升污泥絮體的穩(wěn)定性，在曝氣和攪拌過程中不易崩解、上浮，進一步提高氨氮的去除率和出水穩(wěn)定性。
優(yōu)選的，所述步驟S1中，市政污泥的VSS/SS為0.65-0.75，SVI為80-120。
通過采用上述技術(shù)方案，優(yōu)化和調(diào)整市政污泥的指標，進一步縮短微生物馴化周期，污泥濃度在較短時間內(nèi)達到合適濃度，并且促進大量菌膠團出現(xiàn)，微生物活性更高，抗負荷沖擊性能更好。
綜上所述，本申請具有以下有益效果：
1、由于本申請采用合適的比例接種載體填料、高效工程菌、市政污泥的混合物，加上合適的曝氣、攪拌和沉淀工藝，并以梯度控制初期進水濃度，大大提升了微生物的繁殖速度和生物活性，氨氮去除效率高，抗負荷沖擊性能好。
2、本申請中優(yōu)選以待處理廢水濃度10％-30％的梯度調(diào)整初期進水濃度，進一步縮短了微生物的馴化時間，增強微生物的硝化和反硝化速率，氨氮去除率更高。
（發(fā)明人：王宇峰;唐全;田平;高橋遠;王衡;張衛(wèi)明;劉明浩;卓未龍）
