[发明专利]一种能高效脱除废水中氨离子的处理工艺

说明书

本发明公开了一种能高效脱除废水中氨离子的处理工艺，它是由硅藻土和葡萄籽单宁组成，其重量比为1～3∶0.5～1.8。该污水处理剂投放于生物池的好氧段。当进水氨氨＞100mg/L时，污水处理剂的投放量为4～5kg/吨污水；当50mg/L≤进水氨氨≤100mg/L时，污水处理剂的投放量为3～4kg/吨污水；当进水氨＜50mg/L时，污水处理剂的投放量为0.5～5kg/吨污水。该污水处理剂可以快速有效的去除污水中的氨。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种能高效脱除废水中氨离子的处理工艺。

背景技术

氨是水环境中一个很重要的污染因子，随着石化、食品和制药等工业的发展以及人民生活水平的提高，城市污水、工业污水和垃圾渗透液中的氨含量急剧上升，氨在污水中的主要存在形态有分子态氨、有机态氨、氨态氨、亚硝态氨和硝态氨，而在未处理的原废水中，有机态氨和氨态氨是氨的主要存在形式；经二级生化处理后出水中氨态氨和硝态氨是氨的主要存在形式。据报道，城市生活污水、工业废水、畜禽养殖废水中均含有大量的氨素污染物。因此，废水的脱氨处理已经成为环境工作者研究的热点，脱氨处理有生物法和物理化学方法，物理化学方法主要有空气吹脱法、选择性离子交换法、折点氯化法、磷酸铵镁沉淀法等，但上述方法成本高，容易造成二次污染，因此，其推广受到限制。而生物脱氨法具有经济、有效、易操作、无二次污染等特点，被公认为具有发展前途的方法。脱氨一般包括硝化和反硝化，先是异养型细菌把有机氨转化为氨态氨，氨态氨被自养型硝化菌氧化为亚硝态氨氨，亚硝态氨再被自养型硝化菌氧化为硝态氨，最后异养型反硝化菌将亚硝态氨和硝态氨还原为气态氨从污水中去除。然而生物脱氨过程存在以下矛盾：硝化菌是严格好氧菌，硝化反应需要好样环境，而反硝化菌是兼性厌氧菌，需要在缺氧环境下进行。其次，硝化反硝化对有机物的存在也是矛盾的，自养硝化菌在大量有机物存在时，对氧气和营养物的竞争不如好氧异养菌，而反硝化反应由需要有机物充当电子供体来完成脱氧过程。上述矛盾进一步加重了污水的脱氨难度。不仅如此，传统的生物脱氨工艺，如A/O法，A²/O法等硝化阶段进行曝气通常需要消耗大量的能量，为中和硝化过程中产生的酸度，需加碱中和，增加处理费用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能高效脱除废水中氨离子的处理工艺，将该处理剂投加在污水处理系统中可以大大提高生物脱氨效率。

本发明提供的技术方案是一种能高效脱除废水中氨离子的处理工艺，它是由硅藻土和葡萄籽单宁组成，其重量比为1～3∶0.5～1.8。

传统硝化作用由氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)共同完成。亚硝酸盐氧化菌NOB将亚硝酸盐进一步氧化成硝酸盐。亚硝酸氧化还原酶(Nor)在硝化反应过程中可以将亚硝态氨氧化成硝态氨，在反硝化过程中还可以将NO还原成N₂。亚硝酸氧化还原酶(Nor)可以分为两种，一种是异源二聚体寡聚酶，该酶有两个亚基，NorB和NorC，NorB是具有催化活性的亚基，可以将释放出的电子通过细胞色素c氧化酶，传递给O₂，并产生ATP，这种酶在硝化过程中发挥作用；另一种是单体酶，但是它的电子供体是对苯二酚，也不能氧化细胞色素c，消耗ATP，产生NAD(P)H，这种酶在反硝化过程中发挥作用。也就是说，在硝化过程中，亚硝酸盐氧化菌获取能源的方式为通过NorB基因编码的亚硝酸氧化还原酶(Nor)将亚硝态氨氧化成硝态氨。在好氧段中投加硅藻土和葡萄籽单宁，其重量比为1～3∶0.5～1.8，可以分解NorB，起到灭活异源二聚体寡聚酶活性的作用，通过切断亚硝酸盐氧化菌生长繁殖所需能量的获取路径，使得亚硝酸盐无法进一步氧化为硝酸盐，而进入反硝化过程时，亚硝酸盐氨可直接还原成N₂，有效缩短了脱氨时间。另外，硅藻土和葡萄籽单宁的添加又不会影响单体酶的活性，即不会影响反硝化过程中NO还原成N₂。

硅藻土的吸附能力极强，可以吸附亚硝酸氧化菌，还可以吸附葡萄籽单宁，从而将葡萄籽单宁和亚硝酸氧化菌粘接在一起，使得葡萄籽单宁较好的发挥切断亚硝酸氧化菌繁殖的效果。