[发明专利]一种中低浓度氨氮废水稳定亚硝化反硝化脱氮方法

说明书

本发明属于氨氮废水处理的技术领域，公开了一种中低浓度氨氮废水稳定亚硝化反硝化脱氮方法。方法：1)将装有氨氮吸附填料的固定床反应器进行生物挂膜培养；2)然后对中低浓度氨氮废水进行氨氮吸附，直至出水中氨氮浓度为4～5mg/L时，停止吸附进水；3)投加碱度，并曝气，同时向反硝化装置中投加碳源，在循环装置的作用下，废水在固定床反应器和反硝化装置之间进行循环；4)循环结束后，排出废水，将中低浓度氨氮废水通入固定床反应器中进行氨氮吸附，重复步骤2)和3)，如此循环操作。本发明的方法实现了稳定亚硝化解吸，同时降低了氨氮亚硝化解吸时所需碱度的投加量，并以亚硝化反硝化的方式实现脱氮，节约了曝气能耗及碳源。

技术领域

本发明属于环境工程污水生物处理的技术领域，具体涉及一种中低浓度氨氮废水稳定亚硝化反硝化脱氮方法，适用于中低浓度氨氮废水脱氮处理。

背景技术

目前，中低浓度氨氮废水的主要脱氮方式为完全硝化反硝化。该方法首先将中低浓度氨氮转化为硝酸盐，需要消耗大量的能耗来提供充足的氧气，且若废水中碱度不足，还需投加大量的碱度；其次当中低浓度氨氮废水的碳氮比较低时，完全硝化反硝化需要额外补加大量的碳源，增加了废水的处理成本。为降低处理中低浓度氨氮废水的能耗与药剂使用量，仍需开发更为低碳节能的生物脱氮工艺。

亚硝化反硝化是一种通过控制氨氮转化为亚硝酸盐，再通过亚硝酸盐的反硝化实现废水脱氮的方法。该方法相比于完全硝化反硝化，可节约近25％的曝气能耗和减少约35％的反硝化碳源，具有明显的低碳节能优势。然而，中低浓度氨氮废水的稳定亚硝化，一直是制约该类废水实现亚硝化反硝化脱氮的关键难题。

目前报道的氨氮废水亚硝化方式主要有高温、低溶解氧、间歇曝气和游离氨(FA)抑制等方式。高温虽可利用氨氧化细菌(AOB)的比增长速率在高温下远大于亚硝酸盐氧化菌(NOB)的特性来实现AOB的富集和NOB的淘汰，但该方法要求废水温度高，会增加废水处理的能耗，仅仅适用于少部分高温废水。基于AOB的氧亲和力大于NOB的氧亲和力，低溶解氧条件下可实现氨氮的亚硝化，但低溶解氧条件也会限制AOB的增长，且当溶解氧失控则会引发NOB的快速繁殖，进而破坏系统的亚硝化效果。间歇曝气同样是利用了NOB利用氧气的能力低于AOB，通过控制曝气来实现氨氮的亚硝化，但同样存在着曝气失控引起NOB增长，破坏亚硝化的风险，且当亚硝化被破坏后，极难重新恢复亚硝化。FA抑制则是利用FA对AOB和NOB抑制浓度的差别，控制反应器中FA处于明显抑制NOB而不明显抑制AOB的水平来实现氨氮废水的亚硝化。但在中低浓度氨氮废水中难以维持较高的FA，故目前该方法主要适用于高浓度氨氮废水。

吸附法是一种常见的基于吸附剂离子交换作用的氨氮废水处理方法。若使用吸附剂对中低浓度氨氮废水进行处理，通过控制吸附处理时长而控制吸附量，可确保出水的氨氮浓度低于特定的浓度值。吸附完毕后，吸附剂需进行再生后才可重复使用。若使用物化法进行解吸，需在高温条件下进行，且需消耗大量的碱和盐，产生的再生液处理难度大。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，也为了实现中低浓度氨氮废水低成本、稳定脱氮的效果，本发明的目的在于提供一种中低浓度氨氮废水稳定亚硝化反硝化脱氮方法。