公布日：2023.06.06
申請日：2023.02.27
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F3/10(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及通過包埋顆粒短程硝化處理低濃度氨氮廢水的方法，包括：向好氧池內(nèi)投加清水，并根據(jù)好氧池容積計算并投加未激活包埋顆粒；配制待處理廢水，所述待處理廢水為氯化銨溶液、磷酸二氫鉀溶液和碳酸鈉溶液的混合液體；將所述待處理廢水注入好氧池內(nèi)，并開啟曝氣，快速激活包埋顆粒；提高所述待處理廢水中的NH4+-N濃度，好氧池內(nèi)曝氣采用間歇式曝氣方式，維持包埋顆粒短程硝化運行穩(wěn)定性。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用以NH4+-N為唯一氮源的廢水進行馴化，除了磷源和堿外不投加其他有機物，該方法能有效減少異養(yǎng)菌的增值，使自養(yǎng)的氨氧化菌快速富集。
權(quán)利要求書
1.通過包埋顆粒短程硝化處理低濃度氨氮廢水的方法，其特征在于，包括：步驟1、包埋顆粒的投加：向好氧池內(nèi)投加清水，并根據(jù)好氧池容積計算并投加填充率為10～20％的未激活包埋顆粒；步驟2、包埋顆�？焖偌せ睿号渲拼幚韽U水，所述待處理廢水為氯化銨溶液、磷酸二氫鉀溶液和碳酸鈉溶液的混合液體；將所述待處理廢水注入好氧池內(nèi)，并開啟曝氣，實時檢測好氧池出水口處NH4+‑N、NO2‑‑N和NO3‑‑N濃度，并計算NH4+‑N去除率和NO2‑‑N積累率，直到出水NH4+‑N去除率達到穩(wěn)定，NO2‑‑N積累率達到預(yù)設(shè)閾值；步驟3、包埋顆粒短程硝化運行穩(wěn)定性維持：提高所述待處理廢水中的NH4+‑N濃度，好氧池內(nèi)曝氣采用間歇式曝氣方式，連續(xù)運行并每日測定好氧池出水口處NH4+‑N、NO2‑‑N和NO3‑‑N含量，計算NH4+‑N去除率和NO2‑‑N積累率，直至其達到穩(wěn)定狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過包埋顆粒短程硝化處理低濃度氨氮廢水的方法，其特征在于，步驟1中，未激活包埋顆粒在清水中存放，在投加前用孔徑50～100目的濾網(wǎng)濾去多余水分；并在投加后，曝氣混合1～2h洗掉顆粒表面雜質(zhì)，沉淀30min后排去上清液，如此重復(fù)2～4次。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通過包埋顆粒短程硝化處理低濃度氨氮廢水的方法，其特征在于，步驟2中，所述待處理廢水的NH4+‑N濃度為10～20mg/L，pH調(diào)節(jié)至7.5～8.5；好氧池控制溫度在25～30℃，開啟曝氣后溶解氧控制在4.5～6mg/L，悶曝4～7d。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通過包埋顆粒短程硝化處理低濃度氨氮廢水的方法，其特征在于，步驟3中，提高后的待處理廢水中的NH4+‑N濃度為20～40mg/L，pH維持在7.5～8.5，好氧池HRT控制在3～4.5h，系統(tǒng)運行溫度維持在20～25℃，曝氣開啟時間設(shè)定為1.5～3h，曝氣停止時間設(shè)定為15～30min，曝氣開啟時的溶解氧控制在4.5～6mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通過包埋顆粒短程硝化處理低濃度氨氮廢水的方法，其特征在于，步驟1中，所述未激活包埋顆粒采用高分子材料制成，顆粒內(nèi)富集硝化微生物，粒徑為1～5mm，密度大于水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通過包埋顆粒短程硝化處理低濃度氨氮廢水的方法，其特征在于，步驟2中，所述氯化銨溶液、磷酸二氫鉀溶液和碳酸鈉溶液在各加藥桶中獨立配制，各加藥桶內(nèi)藥劑濃度分別為：氯化銨溶液0.10～0.15kg/L，磷酸二氫鉀溶液0.015～0.03kg/L，碳酸鈉溶液0.16～0.2kg/L，三種溶液體積比為1：1：2～2：1：3。7.包埋顆粒短程硝化處理低濃度氨氮廢水裝置，其特征在于，用于執(zhí)行權(quán)利要求1至6任一所述的通過包埋顆粒短程硝化處理低濃度氨氮廢水的方法，包括：加藥箱(1)、加藥管(2)、原水桶(3)、自來水進水管(4)、攪拌機(5)、調(diào)節(jié)池進水管(6)、調(diào)節(jié)池(7)、電加熱裝置(8)、溫度探測器(9)、好氧池(10)、曝氣管道(11)和曝氣盤(12)；其中，所述加藥箱(1)內(nèi)配置有氯化銨、磷酸二氫鉀和碳酸鈉溶液，所述加藥箱(1)通過加藥泵和加藥管(2)連接至原水桶(3)；所述原水桶(3)內(nèi)設(shè)置有用于調(diào)控預(yù)處理廢水的pH和氨氮濃度的自來水進水管(4)和攪拌機(5)；廢水通過調(diào)節(jié)池進水管(6)進入調(diào)節(jié)池(7)，調(diào)節(jié)池(7)內(nèi)設(shè)置有用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)進水溫度的攪拌機(5)和電加熱裝置(8)；調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水通過溢流的方式進入好氧池(10)，好氧池是包埋顆粒投加區(qū)域，好氧池(10)內(nèi)設(shè)置有用于實時探測好氧池溫度的溫度探測器(9)；所述溫度探測器(9)和電加熱裝置(8)與恒溫加熱器相連；曝氣風(fēng)機連接著曝氣管道(11)并延伸至好氧池(10)底部，同時好氧池(10)底部設(shè)置有曝氣盤(12)；好氧池出水口設(shè)置有用于攔截包埋顆的粒鐵絲網(wǎng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了通過包埋顆粒短程硝化處理低濃度氨氮廢水的方法。
第一方面，提供了通過包埋顆粒短程硝化處理低濃度氨氮廢水的方法，包括：
步驟1、包埋顆粒的投加：向好氧池內(nèi)投加清水，并根據(jù)好氧池容積計算并投加填充率為10～20％的未激活包埋顆粒；
步驟2、包埋顆粒快速激活：配制待處理廢水，所述待處理廢水為氯化銨溶液(NH4Cl)、磷酸二氫鉀溶液(KH2PO4)和碳酸鈉溶液(NaCO3)的混合液體；將所述待處理廢水注入好氧池內(nèi)，并開啟曝氣，實時檢測好氧池出水口處NH4+‑N、NO2‑‑N和NO3‑‑N濃度，并計算NH4+‑N去除率和NO2‑‑N積累率，直到出水NH4+‑N去除率達到穩(wěn)定，NO2‑‑N積累率達到預(yù)設(shè)閾值；
步驟3、包埋顆粒短程硝化運行穩(wěn)定性維持：提高所述待處理廢水中的NH4+‑N濃度，好氧池內(nèi)曝氣采用間歇式曝氣方式，連續(xù)運行并每日測定好氧池出水口處NH4+‑N、NO2‑‑N和NO3‑‑N含量，計算NH4+‑N去除率和NO2‑‑N積累率，直至其達到穩(wěn)定狀態(tài)。
作為優(yōu)選，步驟1中，未激活包埋顆粒在清水中存放，在投加前用孔徑50～100目的濾網(wǎng)濾去多余水分；并在投加后，曝氣混合1～2h洗掉顆粒表面雜質(zhì)，沉淀30min后排去上清液，如此重復(fù)2～4次。
作為優(yōu)選，步驟2中，所述待處理廢水的NH4+‑N濃度為10～20mg/L，pH調(diào)節(jié)至7.5～8.5；好氧池控制溫度在25～30℃，開啟曝氣后溶解氧控制在4.5～6mg/L，悶曝4～7d。
作為優(yōu)選，步驟3中，提高后的待處理廢水中的NH4+‑N濃度為20～40mg/L，pH維持在7.5～8.5，好氧池HRT控制在3～4.5h，系統(tǒng)運行溫度維持在20～25℃，曝氣開啟時間設(shè)定為1.5～3h，曝氣停止時間設(shè)定為15～30min，曝氣開啟時的溶解氧控制在4.5～6mg/L。
作為優(yōu)選，步驟1中，所述未激活包埋顆粒采用高分子材料制成，顆粒內(nèi)富集硝化微生物，粒徑為1～5mm，密度大于水。
作為優(yōu)選，步驟2中，所述氯化銨溶液、磷酸二氫鉀溶液和碳酸鈉溶液在各加藥桶中獨立配制，各加藥桶內(nèi)藥劑濃度分別為：氯化銨溶液0.10～0.15kg/L，磷酸二氫鉀溶液0.015～0.03kg/L，碳酸鈉溶液0.16～0.2kg/L，三種溶液體積比為1：1：2～2：1：3。
第二方面，提供了包埋顆粒短程硝化處理低濃度氨氮廢水裝置，用于執(zhí)行第一方面任一所述的通過包埋顆粒短程硝化處理低濃度氨氮廢水的方法，包括：加藥箱、加藥管、原水桶、自來水進水管、攪拌機、調(diào)節(jié)池進水管、調(diào)節(jié)池、電加熱裝置、溫度探測器、好氧池、曝氣管道和曝氣盤；
其中，所述加藥箱內(nèi)配置有氯化銨、磷酸二氫鉀和碳酸鈉溶液，所述加藥箱通過加藥泵和加藥管連接至原水桶；所述原水桶內(nèi)設(shè)置有用于調(diào)控預(yù)處理廢水的pH和氨氮濃度的自來水進水管和攪拌機；廢水通過調(diào)節(jié)池進水管進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置有用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)進水溫度的攪拌機和電加熱裝置；調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水通過溢流的方式進入好氧池，好氧池是包埋顆粒投加區(qū)域，好氧池內(nèi)設(shè)置有用于實時探測好氧池溫度的溫度探測器；所述溫度探測器和電加熱裝置與恒溫加熱器相連；曝氣風(fēng)機連接著曝氣管道并延伸至好氧池底部，同時好氧池底部設(shè)置有曝氣盤；好氧池出水口設(shè)置有用于攔截包埋顆的粒鐵絲網(wǎng)。
本發(fā)明的有益效果是：
1.本發(fā)明采用以NH4+‑N為唯一氮源的廢水進行馴化，除了磷源和堿外不投加其他有機物，該方法能有效減少異養(yǎng)菌的增值，使自養(yǎng)的氨氧化菌快速富集。
2.本發(fā)明采用控制進水游離氨和好氧池游離亞硝酸的方式抑制包埋顆粒內(nèi)NOB的活性；同時采用間歇曝氣的方式，在不影響AOB活性的基礎(chǔ)上，又進一步防止了NOB將NO2‑‑N氧化為NO3—N。
3.本發(fā)明通過間歇曝氣可以減少風(fēng)機的使用時間，降低能耗；而短程硝化由于使NO2‑‑N不會進一步氧化成NO3‑‑N，因此微生物的需氧量也大大減少。
(發(fā)明人：尹志凱;黃建元;趙國萍;王蔣鑌;錢虹洲;張雨婷;賴春芳;陳彪;祁志福;孫士恩;黃光法)
