[发明专利]一种一体式厌氧氨氧化处理高氨氮废水的装置及方法

说明书

本发明公开了一种一体式厌氧氨氧化处理高氨氮废水的装置及方法，包括厌氧反应器、MBR膜池、反硝化生物滤池、一体式厌氧氨氧化反应器、曝气风机和若干管道，第一厌氧反应器、第二厌氧反应器、MBR膜池、反硝化生物滤池和一体式厌氧氨氧化反应器通过管道依次连接；一体式厌氧氨氧化反应器包括短程硝化区域和厌氧氨氧化区域，短程硝化区域上设有进水口，厌氧氨氧化区域设有出水口，短程硝化区域底部设有曝气头，短程硝化区域底部的曝气头和MBR膜池底部的曝气头均通过管道与曝气风机连接，短程硝化区域和厌氧氨氧化区域内均设有若干填料。以简化工艺流程，降低渗滤液处理运行成本，达到稳定高效脱氮的目的。

技术领域

本发明涉及废水处理领域，特别是一种一体式厌氧氨氧化处理高氨氮废水的装置及方法。

背景技术

反硝化：也称脱氮作用，是指细菌将硝酸盐中的氮通过一系列中间产物还原为氮气的生物化学过程。参与这一过程的细菌统称为反硝化菌。

短程硝化：正常硝化是氨氮生成亚硝氮，进而生成硝氮。硝氮在缺氧条件下，转化为亚硝态氮再转化为氮气，称为反硝化。短程硝化是指氨氮在氨氧化菌（AOB）的作用下生成亚硝态氮，不再继续转化为硝氮的过程。

垃圾渗滤液一类的高浓度氨氮和总氮的稳定高效的去除一直是困扰渗滤液处理中的行业难题。目前渗滤液的生化脱氮处理单元多采用传统的活性污泥法，比较常用的工艺是“厌氧+硝化/反硝化+超滤+纳滤+反渗透”；为提高总氮去除率，保证总氮达到较高的排放标准，一般还采用“厌氧+两级硝化/反硝化+超滤+纳滤+两级反渗透”得处理工艺。该工艺目前被广泛应用于垃圾渗滤液一类的高有机物高氨氮废水中，但该工艺存在运行投资成本较高的问题，为解决该问题，广大学者将目光转向一种更加高效的脱氮处理技术中，即短程硝化和厌氧氨氧化技术。

短程硝化技术和厌氧氨氧化技术是近年来发展比较快的新型污水生物处理技术，短程硝化-厌氧氨氧化的组合工艺也被众多高校和科研单位研究和尝试推广应用，该技术有较大的应用价值和广泛的发展前景。

短程硝化技术是指在有氧条件下，污水中的氨氮经亚硝化细菌(AOB)的作用转化为亚硝 态氮，此时反应即停止，不继续将亚硝态氮转化为硝态氮。

厌氧氨氧化技术是厌氧氨氧化菌(AnAOB)利用短程硝化阶段产生的亚硝氮和污水中的 氨氮反应生成氮气的过程：

该技术具有诸多优点，比如节省曝气量、节约能源、产泥量少等。

厌氧氨氧化技术是指在无氧条件下，厌氧氨氧化菌将污水中存在的氨氮和亚硝态氮同时转化成氮气的过程。厌氧 氨氧化技术具有节约碳源、节省成本、产泥量少等优点。目前，科研人员常常把这两种技术联用，典型的列子就是短程硝化-厌氧氨氧化工艺。

厌氧氨氧化菌的存在形式主要以颗粒污泥、生物膜和介于两者之间的泥膜混合形式，颗粒污泥在一般工业废水尤其是垃圾渗滤液的厌氧处理当中难以培养、形成，即使接种，在实际项目运行中也经常因水质问题或运行管理不当造成颗粒污泥解体、流失，反应器性能因此也大受影响，因此依赖于颗粒污泥的厌氧反应器在处理高浓度有机及氨氮废水的项目在运行中均存在较大的问题，在运行中受到污水中盐分、硬度、有机物及重金属毒性等影响，存在颗粒污泥解体流失的风险，后期运行操作条件要求较高。厌氧氨氧化作为一种厌氧处理技术，以颗粒污泥形式运行同样存在上述风险。在颗粒污泥状态较差，运行不稳定时，还需要考虑前后工艺段的泥水分离，保证各单元内部污泥不流失，这样就会增加工艺单元。

生物膜法是利用附着在填料表面的微生物降解污水营养物质的生物处理方法，具有微生物多样化、生物量高的特点。生物膜法中的微生物，由于是固定在填料上的，可以形成比较稳定的生态系统。相较颗粒污泥法，生物膜法对盐分、硬度、有机物及重金属等具有较强的耐受性。