[发明专利]一种基于MBBR的高盐度废水氨氮的去除方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种基于MBBR的高盐度废水氨氮的去除方法。

背景技术

我国水环境形势严峻，其中氨氮为主要污染源之一。由于氨氮对于水生动植物的危害，以及无机氮积累可能引起水体富营养化等问题，所以近年来国家更加重视对废水中氨氮的处理。《城市污水厂污染物排放标准》中规定，出水氨氮浓度需小于5mg/L。氨氮处理主要依赖于自养菌群，自养菌群比生长速率小，产率系数低，微生物增长缓慢，受水质影响大。近年来，部分沿海城市的污水处理厂受海水倒灌等影响，污水含盐量较高，最高可达到10g/L，严重影响了水厂的运行。工业废水中，脱硫废水、化工废水、印染废水中含盐量一般在10-20g/L以上，最高可达到30g/L，远超过了海水的盐度（氯离子19-20g/L），高盐废水的处理成为污水处理的难题之一，而高盐度下氨氮的处理更困扰了众多污水处理厂。

目前，针对氨氮，主要的去除方法有物理吸附、催化氧化及生物预处理法。氨氮为极性分子，需对常见吸附剂，如活性炭、沸石、陶粒等进行改性，且吸附效果有限，达到饱和需进行再生，综合处理效果及经济性较适用于突发性污染，不宜作为常规处理方法；氨氮在水体中极为稳定，一般的氧化剂难以对其氧化，一般采用催化氧化，但效果不佳且运行费用极高；从处理效果及经济来考虑，生物处理是最佳选择也是普遍方法。生物处理常用活性污泥法与生物膜法。

高盐度直接影响了微生物的渗透压，影响微生物的活性，导致启动难以成功，处理负荷低。活性污泥法中，微生物在水体呈悬浮态，对于环境条件较为敏感，抗冲击性能和抵抗高盐性能均较差，不利于耐高盐菌群的富集。生物膜法由于载体的存在，对微生物起到保护作用，且微生物的成层分布，载体外缘菌群对内部菌群亦起到保护；其次，载体可起到微生物选择器的作用，难以耐受高盐的菌群由于死亡从生物膜上脱落，从反应器中排出，载体上适应高盐的菌群得以富集。常见的生物膜法主要有生物滤池、生物接触氧化、MBBR等。

生物滤池采用比表面积较大的填料，通过固定生长技术在填料表面形成生物膜，水体与生物膜不断接触过程中，使有机物及氮等营养物质被生物膜吸收。但生物滤池需进行反冲洗，不易维护管理，处理负荷低。

生物接触氧化也叫淹没式生物膜法，即在池内设置人工合成填料，经过充氧的水以一定的速度流经填料，使填料上长满生物膜。水体与生物膜接触过程中，通过生物净化的作用使水中污染物质得到降解和去除，这种工艺是介于活性污泥法与生物过滤之间的处理方法，兼有两者的优点。处理能力大，对冲击负荷有较强适应性，污泥产量少，能保证出水水质，容易维护管理。但填料间水流缓慢，水力冲刷小，生物膜只能自行脱落，更新速度慢，容易引起堵塞。

MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor，移动床生物膜反应器)是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率，悬浮填料比重接近水，在挂膜前后与水体密度相近，使其可在水中悬浮，相比流化床工艺，流化动力低，通过少量曝气，就可实现填料完全流化，实现高效处理。MBBR工艺的本质是依生物膜原理，按活性污泥方式运行。现有技术中对于高盐废水中氨氮的处理工艺中，存在启动困难、处理效果不稳定和耐盐度冲击性能差等问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种基于MBBR的高盐度废水氨氮的去除方法，采用该MBBR预处理法具有挂膜速度快、流化性能好、处理负荷高、抗冲击力强、能处理低温低基质水、耐高盐度等优点。

本发明技术方案包括:

一种基于MBBR的高盐度废水氨氮的去除方法，包括以下步骤：

1）选用生物填料进行填充，该生物填料比表面积大于500m²/m³，呈圆柱状，挂膜前填料比重为0.93-0.97，孔隙率≥90%，填料的填充率为20-55%；

2）接种启动，该接种启动在水温12-35℃时进行，接种污水处理厂曝气池活性污泥，接种后反应器内污泥浓度≥2.0g/L，反应器氨氮去除负荷≥0.05kgN/kgMLSS/d；将接种污泥投入反应器后充分与生物填料混合，采用间歇方式运行，进水氨氮浓度为100-800mg/L，进水总碱度为600-4000mg/L（以碳酸钙计），控制曝气气水比为8.0-30.0，曝气运行直至反应器内氨氮消耗量大于90%，反应停止后将水及污泥全部排出，进入下一周期，重复此运行方式，直到氨氮膜面负荷≥2.00gN/m²/d；