[发明专利]一种利用氨氧化过程中电子受体促进污泥消化液中慢速生物降解COD降解的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用氨氧化过程中电子受体促进污泥消化液中慢速生物降解COD降解的方法，属于低C/N比城市污水处理及剩余污泥生化处理减量技术领域。在硝化反应器SBR_N中完成污水中氨氮的氧化，在污泥消化-反硝化反应器SBR_A中完成剩余污泥消化、反硝化、厌氧氨氧化反应，实现污泥减量的同时节省外加碳源费用、降低污泥消化过程氨氮释放。该方法适用于低C/N比城市生活污水深度脱氮及污泥减量。

背景技术

随着全球人口的增长及城市化程度的不断提高，氮等营养元素引起的水体富营养化问题日益严重。为此，各国的污水排放标准中对氮等排放要求进行严格的规定。我国最新颁布的污水排放标准(GB18918-2002)要求所有排污单位最后出水氮含量为氨氮小于5mg/L，总氮小于15mg/L(一级A)。因此，活性污泥法生物脱氮工艺被广泛应用，随之也产生了大量的剩余污泥。

剩余污泥一方面是污染物，含有重金属离子，病原体微生物，在分解过程中会产生臭味并释放出大量的氮磷元素，污染空气以及水体。另一方面，剩余污泥是一种有用的资源，它含有大量的蛋白质.多糖，脂类等有机物，在厌氧环境中消化能使这些有机物产生短链挥发性脂肪酸(SCFA)，达到污泥减量的同时产生可利用有机碳源。

目前，我国城市生活污水中普遍存在着碳源不足，碳氮比(C/N)低的问题，这成为制约生物脱氮效率的重要因素。投加外碳源，如甲醇，乙醇，乙酸钠等可以增强微生物的脱氮能力，但其成本过高。乙酸和丙酸是实现脱氮的有利基质，剩余污泥厌氧消化产物中含有SCFA，可被反硝化细菌快速利用，成本低廉，可以有效的解决城市生活污水碳源不足问题。

污泥消化液氨氮含量高，回流至污水处理厂主流程首端会增加10％～25％的氨氮负荷，降低进水的碳氮比，更不利于总氮去除。而且为了充分氧化进水中增加的氨氮，会延长曝气时间，增加能耗。因此，污泥消化液单独处理一定程度上可以降低能耗。厌氧氨氧化菌可利用亚硝酸盐电子受体直接将氨氮转化为氮气，而且无需碳源，节省曝气能耗，污泥产量低，减少温室气体排放。而且，厌氧氨氧化和反硝化的耦合可以进一步的提高系统的总氮去除率，尤其是在进水碳氮比较低的污水处理，比如慢速降解有机物含量丰富的污泥消化液。

因此，将城市生活污水硝化反应器剩余污泥用来厌氧消化，同时利用消化产物进行反硝化，将污泥厌氧消化、反硝化与厌氧氨氧化耦合于一个系统中，不仅达到污泥减量，而且节省外碳源，节省能耗，降低污泥消化液出水氨氮。

发明内容

本发明的目的在于解决低C/N比城市生活污水生物脱氮过程中剩余污泥减量及反硝化碳源不足问题，提出了一种利用氨氧化过程中电子受体促进污泥消化液中慢速生物降解COD降解的方法。该方法主要在硝化反应器SBR_N内将原污水中的NH₄⁺-N氧化为NO_x^--N，然后在污泥消化-反硝化反应器SBR_A内完成剩余污泥消化的同时利用污泥消化产生的有机物反硝化，完成总氮去除。

一种利用氨氧化过程中电子受体促进污泥消化液中慢速生物降解COD降解的方法所涉及的装置，其特征在于是处理低C/N比城市生活污水的成套装置，包括城市生活污水原水水箱(1)，进水泵(2)，硝化反应器SBR_N(3)，空压机(4)，排水泵(5)，排泥泵(6)，污泥消化反硝化反应器SBR_A(7)。