[发明专利]一种基于沸石吸附和生化再生的脱除低温废水氨氮的方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理的技术领域，涉及一种废水脱氨氮工艺，特别涉及一 种基于沸石吸附和生化再生的脱除低温废水氨氮的方法。

背景技术

根据调查统计，“十一五”期间氨氮已成为影响地表水水质的首要指标，在 “十二五”期间氨氮已纳入全国主要水污染排放的约束性控制指标。目前，我 国的大部分城镇污水处理厂采用的处理工艺为活性污泥法，在冬季进水水温降 低后，对氨氮的去除率就会大幅降低，导致出水水质难以达到《城镇污水处理 厂污染物排放标准》的一级A，甚至不能达到一级B标准，成为当前污水处理 厂稳定运行的一大难题。其主要原因是，温度是硝化菌活性的最重要影响因素 之一。研究表明，硝化细菌的最适生长温度为25℃～35℃，污水生物处理过程中， 当温度降至10℃以下时硝化细菌呈休眠状态，且每下降1℃，硝化速率降低为 原来的1/2，当低于4℃时，大部分丧失新陈代谢能力。目前我国污水生物处理 普遍采用的是中温硝化细菌，一旦低温来袭，尤其是低于10℃的时候，其活性 和增殖速率会立即减弱，硝化作用明显变差。

为了克服低温情况下氨氮处理能力差的问题，城市污水处理厂低温运行效 果不佳时，会采取保温和加热等措施来控制反应池温度，从而维持较高的处理 效率。另外的一些常见强化硝化作用的措施包括，增加废水中的溶解氧，延长 废水的停留时间以及延长污泥龄和降低污泥负荷等方法。上述措施，可以在一 定程度上保证出水的氨氮达标，但是需要较高的能耗，大幅度增加污水厂的运 行费用，延长反应时间也会使污水处理厂的处理效率降低。

因此，为了解决冬季污水处理厂氨氮超标的问题，迫切的需要一种能够提 高污水处理厂在低温情况下对氨氮的脱除能力，而且能够保证运行费用低的新 型脱氨氮工艺。

发明内容

本发明的目的是为了解决冬季低温情况下城镇污水处理厂氨氮脱除能力不 足，现有强化措施需要消耗大量的能耗以及降低工艺的整体处理效率的问题， 提供一种基于沸石吸附和生化再生的高效脱除低温废水氨氮的方法。本发明利 用沸石的吸附功能以及硝化菌的硝化作用对低温环境下废水中的氨氮进行脱 除，再通过升温利用生化途径对沸石进行原位再生恢复吸附氨氮功能同时继续 脱除废水中的氨氮。该方法能够解决冬季城镇污水处理厂水温较低时氨氮超标 的问题，是一种城镇污水厂提标改造和微污染水源水处理的有效手段。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种基于沸石吸附和生化再生的脱除低温废水氨氮的方法，包括以下步骤：

(1)生化再生：采用装填有沸石填料的曝气生物滤池对含有氨氮的废水进 行脱除氨氮处理，得到吸附氨氮的沸石；然后保持曝气生物滤池内有水，所述 水的水位为沸石填料床层体积1/4以上，从曝气生物滤池底部通入热空气使床层 内的水温与沸石的床层温度升高到20～35℃，吸附氨氮的沸石在硝化菌的作用下 进行再生处理，得到再生的沸石和再生液，将再生液排除，再生沸石用于脱出 低温废水中氨氮；

(2)吸附与硝化：将低温废水导入步骤(1)中装有再生沸石填料的曝气 生物滤池中，进行脱除氨氮处理；

(3)将再次吸附氨氮的沸石重复步骤(1)和(2)，实现沸石的重复利用 和稳定脱出低温废水中的氨氮。

步骤(1)所述再生处理的过程中，曝气生物滤池的水停留在池内或者通过 泵使其在池内外循环加快传质过程；所述曝气生物滤池中沸石的粒径为2～4mm。

步骤(1)所述的热空气的温度为20～45℃，所述再生处理的时间为8～12h。

步骤(1)所述的硝化细菌为负载在沸石表面的硝化菌和/或在再生处理的过 程投入的消化污泥中的硝化菌；所述消化污泥的浓度为1000～2500mg/L。

步骤(2)所述低温废水采用连续流运行的方式导入，所述低温废水在曝气 生物滤池内的停留时间为0.5～3h，所述低温废水的氨氮浓度在20mg/L以下，所 述废水为城镇污水厂二沉池出水；所述曝气生物滤池的运行时间为12～14h。

步骤(2)所述低温废水温度为20℃以下。