[发明专利]一种硫协同反硝化同步脱氮除磷的废水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理方法，具体涉及一种硫协同反硝化同步脱氮除磷的废水处理方法。

背景技术

随着我国人口的增长和经济的迅速发展，水污染问题日益严重，其中水体富营养化问题尤其突出，有机污染物及氮、磷等营养盐的去除逐渐成为了废水处理领域的研究热点。沿海地区由于经济发达，面临着更为严重的水资源短缺问题，基于此，海水的开发利用变得尤为重要，而在此情况下产生的含盐废水处理问题也得到了高度关注。传统的脱氮除磷工艺对含盐废水的处理很难达到较好效果，同时产生硫化氢等有毒有害气体，剩余污泥产量高，增加了后续处理难度，工艺运行成本高。

针对含盐废水特别是含硫酸盐废水的处理，通常采用将硫酸盐还原为硫化物再氧化为单质硫的方法，而单质硫的分离问题限制了其实际工程应用。同时，在处理含有机物、硫、氮废水方面，众多研究采用硫自养反硝化菌进行处理，因此导致亚硝酸根积累，同时单质硫的产生很难控制。由于硫自养反硝化菌生长缓慢，使得处理负荷很难提高，增加了处理成本。而对于这种含盐废水中磷的去除问题，目前还没有得到足够的重视。磷作为水体富营养化的敏感因素，现在已经得到关注，随着海水应用的推行，不难预见含盐废水脱氮除磷工艺的应用前景。

因此，如何在含硫酸盐废水中同步脱氮除磷，并达到较好的处理效果，成为该工艺应用于实际的第一步。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种硫协同反硝化同步脱氮除磷的废水处理方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种硫协同反硝化同步脱氮除磷的废水处理方法，包含如下步骤：

(1)反应装置的启动：

①启动第一阶段：在反应器中加入厌氧活性污泥进行污泥驯化，进水为含有碳源、硫源和磷源的废水以驯化微生物适应磷源存在的情况；反应器启动初期，整个过程中无硝酸盐的投加，主要目的在提高硫的转化效果，特别是硫酸盐还原效果；

②启动第二阶段：当硫化物产生量达到系统总硫量的15％时，即可进入启动第二阶段，启动第二阶段采用厌氧释磷-缺氧吸磷方式进行活性污泥的进一步驯化培养；其中，含有碳源、硫源和磷源的废水进入反应器即开始厌氧释磷阶段，厌氧释磷阶段与启动第一阶段方法一致即厌氧段无硝酸盐的投加；当碳源浓度降到零时，开始投加硝酸盐作为氮源，开始缺氧吸磷阶段，且硝酸盐投加后在反应器中的浓度由5mg N/L逐渐增加至15mg N/L，以达到微生物逐步驯化的目的，从而完成反应装置的启动；

(2)硫协同反硝化脱氮除磷微生物的强化：

①启动完成后，进水含有碳源、硫源和磷源的废水，在碳源消耗完也就是厌氧释磷阶段结束后，进行硝酸盐的投加开始缺氧吸磷阶段的运行；

②重复步骤①，逐渐缩短水力停留时间，以强化硫协同反硝化脱氮除磷微生物成为主要功能微生物；当硫转化率达到30％，除磷率达到80％时，完成硫协同反硝化脱氮除磷微生物的强化过程，进而建立起硫循环与反硝化脱氮除磷协同作用的稳定工艺环境；

(3)废水处理系统的稳定运行：以含有碳源、硫源和磷源的废水为进水，稳定运行的条件为：厌氧释磷阶段运行时间保持在3～8h，缺氧吸磷阶段运行时间保持在1～4h，缺氧吸磷阶段投加硝酸盐；整个过程结束后，可以有效去除废水中碳源、磷源以及氮源，从而完成去除废水中有机物及氮磷营养物质的过程；

所述的碳源、硫源和磷源中的碳、硫、磷的质量浓度比值优选为150:200:20；

所述的碳源为有机碳源，由醋酸钠提供；所述的含有碳源、硫源和磷源的废水中醋酸根初始浓度优选为150mg C/L；

所述的硫源由硫酸钠提供，所述的含有碳源、硫源和磷源的废水中硫酸根初始浓度优选为200mg S/L；

所述的磷源由磷酸氢二钾和磷酸二氢钾提供；所述的含有碳源、硫源和磷源的废水中磷酸根的初始浓度优选为20mg P/L；

所述的硝酸盐优选为硝酸钾；

步骤(1)中所述的反应器为间歇式活性污泥反应器(Sequencing Batch Reactor简称SBR)，材质为有机玻璃，由取样阀、取样管、剩余污泥管、剩余污泥阀、出水桶、进水桶、进水泵、出水管、出水阀、进水阀、进水管、搅拌桨、搅拌主机、ORP探头、pH探头、ORP主机、pH主机和反应器主体组成；所述的反应器的反应体积优选为10L；

步骤(1)中所述的厌氧活性污泥为泥水混合，其污泥浓度为5.98g SS/L，投加量为10L，然后经过沉淀排掉上清液5L；

步骤(1)中所述的含有碳源、硫源和磷源的废水进水量优选为5L；