[发明专利]受污染地表水生物膜同时硝化反硝化脱氮工艺

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种受污染地表水生物膜同时硝化反硝化脱氮工艺。

背景技术

氮是组成生命的重要元素。地表水中若含有过量的氮，会导致水体富营养化增加蓝藻爆发水华的风险。

当前，我国水污染问题比较严重，水体水质达标率远低于发达国家水平。在常规指标中，氨氮经常成为超标的项。因此，去除水中的氮一直是环境工程领域的热点问题。

水中的离子态的氮，主要以氨氮(NH₄⁺)和硝态氮(NO₃^-)的形式存在。氨氮经过生物硝化作用转化为硝态氮，硝态氮经过生物反硝化作用转化为氮气从(N₂)水中逸出，即完成硝化反硝化脱氮过程。

生物膜法是常采用的地表水生物硝化方法。

利用生物膜修复水体的方法及专用生物膜反应器(CN200610117391.0)，利用生物膜法修复水体水质，其关键部件为一种薄壁大孔道蜂窝状陶瓷作为生物膜载体。将该载体悬挂于反应器内，通过在反应器底部曝气，形成了气升式内循环生物反应器。将受污染的地表水通入该反应器内，可以在停留时间1小时内，使其中的氨氮去除95%以上。该发明适用于受氨氮污染地表水的生物硝化。

用于水体修复的抗水力负荷微生物成膜装置及反应系统(CN201020049736.5)，是一种用于水体修复的抗水力负荷微生物成膜装置及反应系统，包括硬壁箱体和挡板，箱体内盛放有多孔生物填料，箱体的侧壁设有与所述填料相匹配的填料孔，侧壁中的迎水壁还设有疏水孔，迎水壁的两侧分别设有滑槽轨道，挡板倾斜安装于滑槽轨道上位于迎水壁的下端。该实用新型可借助水体流动本身的水力负荷形成多个漩涡带，能够在水力负荷小于等于45m³m^-2.d^-1的条件下成功实现挂膜并达到修复效果，适用于受氨氮污染地表水的生物硝化。

这一类方法中的载体或填料不参加反应，仅起到提供生物膜附着生长点的作用。由于缺乏反硝化环境和反硝化碳源，这一类方法能有效进行生物硝化反应去除氨氮，却不能将氨氮变成氮气从水中逸出。

地表水中发生生物反硝化作用并不容易，除非提供缺氧反应环境和合适的C/N。

一种利用聚乳酸作为碳源和生物膜载体的脱氮方法(CN200910076445.7)，利用可生物降解的聚乳酸同时作为生物反硝化碳源和生物膜载体，而且可降解聚乳酸的释放有利于在生物膜内形成缺氧环境，对进水溶解氧浓度具有较强的适应性，硝酸盐的去除率可达到90％以上。该发明适用于含硝酸盐水的反硝化。

淀粉和聚己内酯共混物及其制备方法和应用(CN201110113587.3)，与上一发明的思路相同也是一种反硝化方法，不同的是利用淀粉和聚己内酯共混物制备反硝化生物膜载体。该发明以淀粉和聚己内酯为原料，添加增塑剂等助剂，经搅拌混匀后，用双螺杆挤出机一次性挤出，造粒，即得产品。该淀粉/聚己内酯共混物同时作为反硝化碳源和生物膜载体。该发明在共混物中加入了价格便宜的淀粉，因此与使用聚己内酯作为固体碳源相比具有明显的经济优势。该发明适用于含硝酸盐水的反硝化。

这一类发明适用于含硝酸水的反硝化，对于水中的氨氮则没有效果。此外，对于一般景观型地表水修复来说，运营经费十分有限，这一类发明所制备的反硝化碳源和载体的价格还是太贵了。

本发明针对上述技术要么只能进行硝化反应，要么只能进行反硝化反应的问题，提出一种受污染地表水生物膜同时硝化反硝化脱氮工艺，通过强化生物膜同时硝化反硝化作用，提高对氨氮污染型地表水中总氮有效去除。

发明内容

本发明的目的在于提出一种受污染地表水生物膜同时硝化反硝化工艺。

本发明提出的受污染地表水生物膜同时硝化反硝化工艺，所述工艺在同时硝化反硝化脱氮装置内完成，所述装置包括填料框架1、可降解填料2和曝气装置3，可降解填料2位于填料框架1内，填料框架1起到防止可降解填料2散落漂走的目的，在填料框架1下方安装曝气装置3；填料框架1可采用竹笼、钢网或尼龙等材料制成，可降解填料2可以采用农业废弃物(玉米芯、稻壳等)或可采用其他人工制备的可降解填料，曝气装置3可以采用曝气管、曝气盘或射流曝气等其他曝气方式；所述装置底部进水，上部出水；具体步骤为：