[发明专利]一种缓解厌氧氨氧化颗粒污泥上浮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水生物脱氮技术领域，特别涉及一种有效缓解厌氧氨氧化颗 粒污泥上浮的方法。

背景技术

近十年来，氨氮废水的大量排放造成了严重的环境污染。氨氮进入水体， 可使湖泊富营养化，造成蓝藻、绿藻等藻类爆发，耗尽水体中的溶解氧，使水 生动植物死亡，水生生态系统遭到严重破坏。同时，氨氮排入水体中，可与水 中其他物质反应生成多种有毒物质，严重危害水质安全。国家出台了一系列措 施、制度，旨在控制水体氨氮污染。其中，“十二五”规划中已将氨氮列为约束性 控制指标，成为继化学需氧量(COD)后水体污染控制中的第二个约束性控制 指标。废水氮素污染控制是实现国家环保目标和保证社会可持续发展的重大环 保课题。

常用的废水脱氮方法有吹脱法、沉淀法、吸附法以及折点氯化法等，但存 在能耗高、二次污染严重以及操作不便等缺点，难以大规模推广应用。传统的 生物脱氮技术则存在脱氮速率不高，需氧量大以及需外加有机物以提供电子供 体等不足。厌氧氨氧化可在缺氧条件下以亚硝酸盐为电子受体将氨直接氧化为 氮气，该过程无需添加有机物和曝气，因而可大大降低能耗和运行费用，且剩 余污泥产量少，容积效能高，其容积氮去除负荷可达77kg/(m³·d)，可大大降低 废水处理成本及减少反应器的占地面积，因而被公认为迄今最具可持续发展特 性的废水脱氮技术。目前已在污泥压滤液、垃圾渗滤液、味精废水、制药废水 等领域获得了应用，显示了良好的应用潜力。

在厌氧氨氧化反应器的运行过程中，我们发现随着氮容积负荷的提升，产 气量逐渐增大，反应器内逐步出现浮于水面的颗粒污泥，这些颗粒污泥粒径较 大，呈现鲜红色，并且在颗粒污泥表面发现吸附有气泡。另外，深入研究还发 现，厌氧氨氧化颗粒污泥内部与污泥表面存在排气通道，产生的氮气可通过该 通道排出颗粒污泥内部，以致不减少颗粒污泥的密度，使颗粒污泥能够正常沉 降；然而，一些污泥的排气通过往往会被堵塞，导致气体无法有效排出而被包 埋在颗粒污泥内部，使污泥的密度小于水从而上浮。发生污泥上浮时，颗粒污 泥浮于水面，其中的功能菌基本上不参与脱氮反应，因而降低了反应器内的有 效生物量，导致反应器的脱氮效能不佳。同时，大量浮泥浮于水面，严重时可 堵塞出水管道，导致反应器无法正常运行。因此，在不影响反应器内厌氧氨氧 化污泥活性及颗粒污泥生态结构的前提下，通过合适的方法提高厌氧氨氧化颗 粒污泥的沉降性能，可缓解浮泥上浮、强化污泥在反应器内的持留，并减少污 泥随水流失的概率，从而提高反应器内的生物量，最终提高反应器的厌氧氨氧 化性能。

基于上述思路，本发明首先对厌氧氨氧化颗粒污泥进行钙盐沉淀附着，再 接种于反应器，逐步提高反应器的进水碳酸氢盐(或碳酸盐)浓度和进水磷酸 盐(或磷酸氢盐)溶液浓度、上部流加可溶性钙盐溶液，不仅提供了氨氧化菌 所需的充足的无机碳源、磷源和缓冲性能，还成功将钙盐沉淀附着于厌氧氨氧 化颗粒污泥表面，在不影响污泥的厌氧氨氧化污泥活性的前提下，显著提高了 污泥沉降性能，从而增加了反应器内的生物量，提高了厌氧氨氧化反应器的性 能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种缓解厌氧氨氧化颗粒污泥 上浮的方法。

一种缓解厌氧氨氧化颗粒污泥上浮的方法，依次包括以下步骤：

(1)将厌氧氨氧化颗粒污泥用磷酸缓冲液冲洗；

(2)将厌氧氨氧化颗粒污泥置于含a、可溶性钙盐；b、碳酸氢盐或碳酸 盐；和c、磷酸盐或磷酸氢盐的混合溶液中，保持混合液为缺氧状态，匀速搅 拌，使生成的钙盐沉淀物附着于颗粒污泥上，静置后倾去上清液；

(3)至少重复步骤(2)1次；

(4)将经过步骤(3)处理后的厌氧氨氧化颗粒污泥加入连续流厌氧氨氧 化反应器，从反应器底部逐步提高反应器进水中的碳酸氢盐或碳酸盐浓度，以 及磷酸盐或磷酸氢盐浓度，同时从反应器反应区的顶部流加可溶性钙盐溶液， 反应生成的钙盐沉淀物附着于顶部污泥表面，以强化污泥的沉降性能，提高反 应器内的污泥浓度，进而提高反应器的厌氧氨氧化性能。

步骤(1)中将厌氧氨氧化污泥用磷酸缓冲液冲洗去除表面杂质，以便钙盐 沉淀的附着。

步骤(1)中所述的厌氧氨氧化颗粒污泥为鲜红色，粒径大于1mm，沉降 速度不高于30m/h。

步骤(1)所述的磷酸缓冲液浓度为0.5～1mM，pH＝7～8。