[发明专利]一种高盐度废水的脱氮方法

说明书

本发明公开了一种高盐度废水的脱氮方法，属于污水处理领域。通过基于新型同化作用机理实现高效除氮，旨在解决以往生化工艺中处理效率低、剩余污泥难以重复利用、能耗高等问题。本发明技术方案包括氨氮驯化步骤，总氮驯化步骤，高盐度废水处理步骤等阶段，以海底沉积物或淤泥为接种污泥，经历54d启动成功，总氮去除负荷最高可达到0.6kgN/m³/d以上，去除总氮中95％以上进入污泥。本发明工艺去除总氮，总氮去除率高，剩余污泥肥效高，能耗低，反应速率高占地省，尤其适用于海水冲厕等高盐度废水。

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种高盐度废水的脱氮方法。

背景技术

除氮是污水处理的重要课题之一，目前主流工艺按机理分为硝化-反硝化机理、自养脱氮机理等。硝化-反硝化机理中，有机氮经过氨化作用转化为氨氮，氨氮在好氧条件经硝化菌群氧化为亚硝酸盐氮、硝酸盐氮，反硝化菌群以有机物为电子供体，将硝酸盐氮还原为亚硝酸盐氮，并进一步还原为氮气，同时产生少量氮氧化物副产物，实现氮素从污水中去除，进入空气。自养脱氮机理中，氨氮在好氧条件经硝化菌群部分氧化为亚硝酸盐氮，在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌将氨氮和亚硝酸盐氮转化为氮气，同时产生少量氮氧化物，实现氮素从污水中去除，进入空气。虽然这两种过程均伴随一定的同化现象，但比例一般在20％以下，氮素主要以有机氮和氨氮转化为氮气，并消耗一定的能源的方式去除，同时产生氮氧化物副产物，剩余污泥含氮量低，肥效差，难以利用。在高盐废水中，虽可富集硝化菌群及反硝化菌群，但反应速率仅为低盐状态下的20-30％，处理负荷低，耐盐度冲击差，难以在高盐废水处理中发挥作用。

近年来，已有学者发现了脱氮新的过程，即新型同化作用，功能菌在一定条件下，可将氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮吸收，从水体中去除进入细胞内，随剩余污泥排放，氮以有机氮形式得以储存到污泥中，从污水中去除，去除率可超过90％。由于生物同化除氮效果远高于传统工艺中出现的生物同化现象，称为新型同化作用。这类细菌可将氨氮直接吸收，将硝酸盐氮、亚硝酸盐氮还原为氨氮再吸收。这类细菌广泛存在于自然界，尤其在海底底泥及沉积物中，分离出了相关菌种，但由于其对于环境控制条件要求较高，未能实现工艺化，且相关菌种难以富集，急需相关方法，能够快速富集启动，解决难以规模化应用等问题。

本发明针对高盐废水中的氮素去除，基于新型同化作用机理实现高效除氮，旨在解决以往生化工艺中处理效率低、剩余污泥难以重复利用、能耗高等问题。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，为解决现有技术中高盐废水氮素难以处理，生化工艺中处理效率低、剩余污泥难以重复利用、能耗高等问题，本发明提出了一种基于同化脱氮的处理方法，具有处理负荷高、能耗低、剩余污泥肥效强等优点。

为了达到上述目的，本发明提供一种高盐度废水的脱氮方法，所述高盐度废水中氯离子为10-30g/L，pH为6.0-9.0，游离氨20mg/L，包括以下步骤：

1)接种启动步骤，以高盐度废水为进水，利用海底沉积物或淤泥为接种污泥，控制反应器内接种污泥浓度在8-12g/L；采用间歇方式运行，控制进水碳氮比15，氨氮在200-300mg/L；反应时，通过曝气或搅拌实现充氧，控制DO在0.2-0.5mg/L；当氨氮去除率50％时停止曝气或搅拌，反应结束，开始沉淀及排水，不排泥，进入下一周期，重复此方式运行，直到周期内反应时间20h，进入下一步骤；

2)氨氮驯化步骤，控制反应器内污泥浓度在3-5g/L；采用间歇方式运行，以高盐度废水为进水，控制进水碳氮比10，氨氮在200-300mg/L，硝酸盐氮在100-200mg/L；反应开始时，通过曝气或搅拌实现充氧，控制DO在0.4-0.9mg/L；当氨氮去除率80％后，控制DO在0.2-0.5mg/L；当硝酸盐氮去除率90％时停止曝气或搅拌，反应结束，开始沉淀、排水及排泥，进入下一周期，重复此方式运行，直到周期内反应时间20h，进入下一步骤；