專利名稱：序批式活性污泥法去除污水氨氮的方法
技術領域：
本發明涉及一種采用序批式活性污泥法去除污水氨氮的方法。
背景技術：
氨氮是水體中危害較大的污染因子，它會導致河流、湖泊的富營養化，使水體自凈能力減弱。污染水體的氨氮通常指以氨形態存在的氮，相對其它有機類污染物來說被污染水體中氨氮去除的難度要大得多。在現有技術中，被污染水體中氨氮的去除方法主要有物理、化學和生物的方法。物理或化學法包括空氣吹脫法、折點氯化法、離子交換吸附法、絮凝沉淀法、電滲析法、催化濕式氧化法、液膜法等。這些方法一般用于高濃度氨氮廢水的預處理，且處理成本很高。生物法去除氨氮是通過某些微生物的作用，使被污染水體中的氨氮最終形成氮氣逸出水體從而達到凈化處理的目的。生物法成本要低得多，其適用面也更廣，如漁業養殖水體的氨氮凈化處理、生活廢水或工業廢水中氨氮的去除等。
生物法去除氨氮主要包括硝化作用過程和反硝化作用過程。在硝化作用過程中，于好氧的條件下氨氮在硝化菌的作用下氧化為硝酸鹽或亞硝酸鹽氮；反硝化作用是指硝酸鹽和亞硝酸鹽被還原為氣態氮的過程。于缺氧條件下，利用有機物作為電子供體，反硝化細菌將硝酸鹽和亞硝酸鹽還原為氮氣。在這兩個過程中，一般認為硝化作用過程更為重要，它是生物法去除氨氮的關鍵，其完成的難度也相對較高。因為大多數硝化菌是化能自養型微生物，而與異養型微生物相比，自養微生物繁殖速率慢、生長環境較苛刻，在很多條件下無法與異養型微生物在生長競爭中取得優勢。因此，當水體中硝化菌含量較低時，僅調節污水的供氧和PH值等環境仍無法在較短的時間內使硝化菌自然生長繁殖，在工業上通常的做法是直接向污水中投放培養好的高濃度硝化菌種，如投入含有高濃度硝化菌的活性污泥。這些高濃度的硝化菌種是通過專門的工序來培養得到的，如中國專利ZL02156977.0和中國專利申請00808700.8均介紹了用于去除污水中氨氮的高濃度硝化菌種的培養方法。由外界引入硝化菌種確實能保證硝化作用過程在較短的時間內順利地進行，但運行管理卻很不方便，成本也相對較高，而且這種方法的適用性并不寬泛，如對于排放量較大的工業污水處理便不十分適合。
發明內容
本發明提供了一種序批式活性污泥法去除污水氨氮的方法，通過向污水投加一種硝化菌培養促進劑以及配合調節污水的供氧和PH值等手段可在水體中營造適合硝化菌生長繁殖環境，硝化菌可在短時間內生長繁殖，從而能解決生物法去除氨氮中硝化作用過程需要由外界引入硝化菌種這一技術問題。
以下是本發明解決上述技術問題的技術方案一種序批式活性污泥法去除污水氨氮的方法，該方法包括1)污水經初步沉淀去除固體雜質后進入反應池，反應池內存在馴化的活性污泥，進水的同時向反應池投入硝化菌培養促進劑，該硝化菌培養促進劑為一種組合物，組分包括糖蜜、金屬鹽和吸附劑，其配比為糖蜜100重量份；金屬鹽0.2～2.5重量份；吸附劑1～8重量份。
上述金屬鹽包括A和B，其中A為FeSO4或FeCl2，B為MgSO4或CaCl2或兩者的混合物，A與B的摩爾比為10∶(0.5～5)，上述吸附劑為沸石粉、硅藻土、粉末活性炭或粉煤灰中的一種或兩種以上的混合物。
污泥負荷控制為0.05～0.3kgBOD5/kg·MLVSS，硝化菌培養促進劑投加量為5～20mg/l；2)污水在好氧的條件下進行硝化反應，反應條件為維持溶解氧濃度2～8mg/l，溫度20～30℃，PH值6～8.5，反應時間3～6小時；3)污水在厭氧的條件下進行反硝化反應，反應條件為溫度20～35℃，PH值6～8.5，反應時間2～4小時；4)污水靜置使污泥沉淀后排出上清液。
上述硝化菌培養促進劑配比中金屬鹽最好為0.5～1.5重量份；金屬鹽A與B的摩爾比最好為10∶(1.5～3)；吸附劑最好為2～6重量份。
硝化菌培養促進劑最好先用水配制成稀釋液后再投入反應池，稀釋液中硝化菌培養促進劑與水的重量比為1∶(10～100)。這樣可使得促進劑與污水的混合更加均勻。
眾所周知，硝化菌對外部環境比較敏感，生長繁殖對環境的要求很高，除需要好氧和合適的酸堿度以及溫度外還需要有合適的培養促進物質存在。現有的研究結果表明可溶性有機碳(DOC)、分子態有機物(POM)、各類維生素這三類物質在低濃度條件下對硝化菌的培養有明顯的促進作用。本發明中使用的硝化菌培養促進劑主要含有三種組分，其中的糖蜜為主要成分，它富含可溶性有機物(DOC)、大分子物質(POM)、維生素。其二為金屬鹽，它的作用是補充硝化菌生長必須的礦物質，并作為酶的組分參與硝化反應。第三種成分為吸附劑，它在硝化反應系統中起吸附、沉淀氨氮、提供硝化細菌生長載體的作用。
與現有技術相比，本發明的優點主要包括兩個方面。一是通過直接向污水投加一種硝化菌培養促進劑，使得污水本身產生適合硝化菌生長繁殖的環境，硝化菌在短時間內能快速繁殖生長，不必再由外界引入硝化菌種。配合調節污水的溫度、溶解氧和PH值等環境，硝化作用過程能在短時間內順利進行，在其它條件相同的情況下，使用了該促進劑后氨氮的去除率可以提高20％以上，很好地滿足了工業化生物法去除氨氮的工藝要求；二是由于采用的促進劑的最主要成分糖蜜是制糖工業產生的廢料，其價格非常低廉，因此該促進劑的整體成本很低。從另一角度來講，本發明還為制糖工業產生的廢物的綜合利用提供了一個新的途徑。
下面將通過具體的實施方案對本發明作進一步的描述，相對于現有技術來說，本發明的關鍵是在硝化過程中向污水投加了一種硝化菌培養促進劑，而其它方面如工藝過程、工藝條件則與現有的序批式活性污泥法去除污水氨氮方法基本相同，所有這些也為本領域的普通技術人員所熟知。故在實施例中將注重對硝化菌培養促進劑配比、投加量等內容的列舉。
具體實施例方式
各實施例試驗的污水為石油化工綜合污水，并經初沉淀處理，進水水質為COD 336mg/lNH3-N28mg/lPH值 7.實施例1～10污水進入一個容積為50m3反應池，反應池內存在馴化的活性污泥。進水流量控制為20m3/hr，進水的同時向反應池投入硝化菌培養促進劑。硝化菌培養促進劑先用工業水配制成稀釋液，稀釋液中硝化菌培養促進劑與水的重量比為1∶(10～100)。污泥負荷控制為0.05～0.3kgBOD5/kg·MLVSS。各實施例使用的硝化菌培養促進劑按所需的比例進行配制，其中糖蜜均為100重量份，其它組分的配比見表1，促進劑投加量見表2；污水在好氧的條件下進行硝化反應，反應條件為維持溶解氧濃度2～8mg/l，溫度20～30℃，PH值6～8.5，反應時間3～6小時；污水在厭氧的條件下進行反硝化反應，反應條件為溫度20～35℃，PH值6～8.5，反應時間2～4小時；污水靜置約1小時，待污泥沉淀后排出上清液。測試出水的水質。測試結果見表2，其中比較例為不投加促進劑，其余試驗條件同實施例。
表1. 單位重量份
表2.
權利要求
1.一種序批式活性污泥法去除污水氨氮的方法，該方法包括1)污水經初步沉淀去除固體雜質后進入反應池，反應池內存在馴化的活性污泥，進水的同時向反應池投入硝化菌培養促進劑，該硝化菌培養促進劑為一種組合物，組分包括糖蜜、金屬鹽和吸附劑，其配比為糖蜜100重量份；金屬鹽0.2～2.5重量份；吸附劑1～8重量份，上述金屬鹽包括A和B，其中A為FeSO4或FeCl2，B為MgSO4或CaCl2或兩者的混合物，A與B的摩爾比為10∶(0.5～5)，上述吸附劑為沸石粉、硅藻土、粉末活性炭或粉煤灰中的一種或兩種以上的混合物，污泥負荷控制為0.05～0.3kgBOD5/kg·MLVSS，硝化菌培養促進劑投加量為5～20mg/l；2)污水在好氧的條件下進行硝化反應，反應條件為維持溶解氧濃度2～8mg/l，溫度20～30℃，PH值6～8.5，反應時間3～6小時；3)污水在厭氧的條件下進行反硝化反應，反應條件為溫度20～35℃，PH值6～8.5，反應時間2～4小時；4)污水靜置使污泥沉淀后排出上清液。
2.根據權利要求1所述的去除污水氨氮的方法，其特征在于所述的硝化菌培養促進劑配比中金屬鹽為0.5～1.5重量份。
3.根據權利要求1所述的去除污水氨氮的方法，其特征在于所述的硝化菌培養促進劑配比中金屬鹽A與B的摩爾比為10∶(1.5～3)。
4.根據權利要求1所述的去除污水氨氮的方法，其特征在于所述的硝化菌培養促進劑配比中吸附劑為2～6重量份。
5.根據權利要求1所述的去除污水氨氮的方法，其特征在于所述的硝化菌培養促進劑先用水配制成稀釋液后再投入反應池，稀釋液中硝化菌培養促進劑與水的重量比為1∶(10～100)。
全文摘要
一種序批式活性污泥法去除污水氨氮的方法，包括1)污水經初步沉淀去除固體雜質后進入存有活性污泥的反應池，同時投入硝化菌培養促進劑，促進劑配比糖蜜100重量份；金屬鹽0.2～2.5重量份；吸附劑1～8重量份。金屬鹽包括A和B，A為FeSO
文檔編號C02F101/16GK1986448SQ20051011187
公開日2007年6月27日 申請日期2005年12月22日 優先權日2005年12月22日
發明者吳敏, 倉一華, 祝娟芝, 楊玉梅 申請人:中國石化上海石油化工股份有限公司