[发明专利]一种基于磁感热效应的低温低氨氮污水同步亚硝化-Anammox装置及其应用

说明书

本发明涉及一种基于磁感热效应的低温低氨氮污水同步亚硝化‑Anammox装置，包括污水处理容器、污水处理容器内的复合填料、污水处理容器外部的磁场发生装置；所述的复合填料内部为金属导体，中层为保护层，外层为多孔吸附载体层，在所述的多孔吸附载体层内部与表面生长有厌氧氨氧化细菌和亚硝化细菌。本发明装置采用一段式Canon工艺，通过外部交变磁场与复合填料内部金属导体的磁感热效应产生局部高温，同时外部吸附载体选择性吸附氨氮创造局部高氮碳比环境，高效筛选厌氧氨氧化细菌和亚硝化细菌并保持其竞争优势，低耗高效提升生物活性，显著提高亚硝化‑Anammox工艺对低温、低氨氮城市污水的脱氮能力，大大降低了处理污水的基建与运行成本。

技术领域

本发明属于污水生物脱氮处理技术领域，特别涉及一种基于磁感热效应和载体吸附的生物膜同步亚硝化-Anammox城市低温、低氨氮污水脱氮装置。

背景技术

现有的脱氮工艺中，厌氧氨氧化是最为节能的生物脱氮技术，厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐为电子受体，在厌氧条件下将氨转化为氮气和少量硝酸盐，节省曝气量、碳源需求低、污泥产量少，是最具前景的新型脱氮技术，在垃圾渗滤液等高氮碳比污水脱氮方面应用已经较为成熟。

但城市低温、低氨氮污水会对同步亚硝化-Anammox过程产生影响，我国北方地区春冬污水水温为7-15℃，部分地区最低可达5℃以下，低温显著降低了亚硝化细菌AOB与厌氧氨氧化细菌（Anammox）AnAOB的活性，同时低温条件下AOB对硝化细菌NOB无竞争优势导致亚硝化过程不稳定且亚硝化积累率较低，一方面无法为AnAOB提供较高浓度的亚硝酸盐，另一方面NOB会与AnAOB竞争亚硝酸盐从而抑制AnAOB的生长。低氨氮浓度会对AOB与NOB的生长与活性产生抑制，同时AOB对NOB竞争优势较小，无法产生稳定的亚硝化效果。

针对城市污水低温、低氨氮问题，当前大多采用淘洗获得高浓度AOB和AnAOB污泥、提高氮碳比、污水加热或增加保温等措施提升脱氮效果。但高浓度功能菌污泥后续微生物组成易发生变化导致脱氮效果下降，加热保温等措施导致能耗显著增加，极大的限制了厌氧氨氧化技术的工程化应用。因此，探究在低温、低氨氮下提升AOB、AnAOB活性和促进同步亚硝化-Anammox处理效果具有了巨大的现实意义。

发明内容

（一）要解决的技术问题

针对采用Canon工艺处理城市低温、低氨氮污水过程中存在AOB和AnAOB活性低，AOB对NOB无竞争优势导致亚硝化过程不稳定，加热保温等措施导致能耗显著增加的问题，本发明提供了一种基于磁感热效应和载体吸附的生物膜同步亚硝化-Anammox城市低温、低氨氮污水脱氮装置及脱氮方法。

（二）技术方案

本发明的第一个目的是提供一种基于磁感热效应和载体吸附的生物膜同步亚硝化-Anammox城市低温、低氨氮污水脱氮装置。

所述的一种基于磁感热效应的低温低氨氮污水同步亚硝化-Anammox装置，其特征在于，包括污水处理容器，填充在所述污水处理容器内的复合填料和所述污水处理容器外部的磁场发生装置；在所述污水处理容器下部设有进水口与进气孔，在所述污水处理容器上部设有出水口与出气孔；所述的复合填料内部为金属导体，中层为保护层，外层为多孔吸附载体层，在所述的多孔吸附载体层从内到外生长有厌氧氨氧化细菌和亚硝化细菌。

所述污水处理容器为非金属导体或磁导率极低的材料，防止交变磁场与污水处理容器产生磁感热效应，影响污水处理容器的正常工作。