[发明专利]一种基于氨氮吸附材料强化膜生物反应器稳定亚硝化的方法

说明书

本发明属于环境工程污水生物处理的技术领域，公开了一种基于氨氮吸附材料强化膜生物反应器稳定亚硝化的方法。所述方法为：(1)在膜生物反应器中进行好氧硝化污泥的培养；(2)培养完成后，向膜生物反应器中投加具有氨氮吸附特性的材料，再将氨氮废水通入膜生物反应器中，在20～40℃和0.1～7.0mg/L溶解氧下，经过一定的水力停留时间反应后，出水，实现了氨氮废水的高效稳定亚硝化。本发明的方法不仅可稳定实现反应器高效的亚硝化，而且可提升反应器的抗冲击能力，降低高浓度氨氮废水对微生物的毒性作用；方法简单，占地面积小；并且本发明的氨氮处理负荷更高，亚硝化更加稳定高效。

技术领域

本发明属于环境工程污水生物处理领域，具体涉及一种基于氨氮吸附材料强化膜生物反应器稳定亚硝化的方法，适用于无机化工、化肥工业、印染工业、金属表面处理行业、电路板行业、垃圾渗滤液等含较高氨氮浓度废水的处理。

背景技术

为了经济节能地处理氨氮废水，以自养型微生物厌氧氨氧化菌为基础的厌氧氨氧化工艺成为目前人们首选的生物脱氮工艺。根据厌氧氨氧化反应的原理，厌氧氨氧化工艺只需要将一半左右的氨氮转化为亚硝氮，整个脱氮过程不需要碳源，相比于完全硝化反硝化工艺与亚硝化反硝化工艺，分别可节约60％以上和35％以上的曝气能耗，同时避免反硝化碳源的投加，可大幅度节约能源消耗和使用碳源的成本，技术优势十分明显。然而，尽管厌氧氨氧化工艺具有明显的优势，如何稳定实现氨氮废水的亚硝化，以供应合适比例的氨氮与亚硝氮浓度的废水作为厌氧氨氧化工艺的进水，是限制厌氧氨氧化工艺工程化应用的瓶颈之一。

目前，实现氨氮废水亚硝化的方式主要有高温、低溶解氧控制、间歇曝气法、游离氨控制法等。高温方式是利用亚硝化细菌(AOB)在高温条件下的倍增长速率比硝化细菌(NOB)的高来促进AOB成为优势菌种以实现系统的亚硝化。但这种方式在实际应用中对水温要求高，存在适应范围窄，能耗与成本高等问题。低溶解氧控制是目前最为常用的实现氨氮废水亚硝化的方法，通过维持反应器中低溶解氧的浓度，利用AOB的氧半饱和系数大于NOB的氧半饱和系数来逐步抑制NOB的生长，使反应器中AOB成为优势菌种并实现亚硝化。该方式亚硝化效果明显，但溶解氧浓度低往往使得氧的供应成为限制微生物增长的因素，反应器的负荷通常较低，并存在由于溶解氧控制不力导致NOB迅速增长的风险。间歇曝气法主要是通过控制反应过程中的曝气时间，以AOB更易利用水中的氧气来控制氨氮的转化停留于亚硝化阶段以实现亚硝化，该方法仍属于低溶解氧的控制方法。该方法对过程控制要求严格，并不利于大规模的工程化应用。游离氨控制法以AOB和NOB各自不同的游离氨抑制浓度范围为基础，通过控制游离氨浓度大小来实现NOB的抑制，进而实现亚硝化。然而在实际处理过程中，由于微生物的持续作用，氨氮浓度会逐步下降，使得游离氨浓度也逐步下降，对NOB抑制作用同样逐步减弱，无法实现稳定抑制NOB的目的，亚硝化效果无法达到稳定的满意程度。