[发明专利]基于厌氧氨氧化的污水处理工艺

说明书

本发明提供了一种基于厌氧氨氧化的污水处理工艺，包括以下步骤：将待处理污水通过所述污水进水管道注入第一生物反应器中，进行部分亚硝化与厌氧氨氧化处理，再将其通过输水管道依次输送到下一级生物反应器中，进行逐级厌氧氨氧化处理；同时，将所述第一级生物反应器中以含有氨氧化菌与厌氧氨氧化菌为主的初级污泥进行菌株分离，将分离出来的氨氧化菌再次注入所述第一级生物反应器中，与待处理原污水汇合，将含有所述厌氧氨氧化菌的泥浆注入第N级生物反应器；将第N级生物反应器中经厌氧氨氧化处理沉积的末级污泥进行菌泥分离，将分离出来的厌氧氨氧化菌通过第一管道逐级接种至前一级生物反应器中，将分离出来的泥浆外排。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种基于厌氧氨氧化的污水处理工艺。

背景技术

工业和农业中产生大量的高浓度氨氮废水，氨氮超标成为影响我国地表水水环境质量的首要指标，氨氮废水处理已引起全球环保领域的重视。氨氮是水体污染的常见污染物，氨氮的存在会大量消耗水中的氧气，造成水体富营养化。为了彻底治理氨氮污染，必须寻找经济有效的氨氮废水处理技术尤其是高浓度氨氮废水处理技术，在氨氮污染治理的同时节能降耗、避免二次污染。随着监管标准对氮排放提出更高的要求，在污水深度处理过程中，逐步增加了对氮的脱除工艺。传统的脱氮工艺采用的是硝化-反硝化工艺。通常的硝化过程是指在好氧情况下，利用好氧硝化菌将水中的氨氧化为硝酸根。这一过程分两步进行：第一步是，氨氧化菌(AOB)将水中的氨氧化为亚硝酸根离子；第二部是亚硝酸盐氧化菌(NOB)将亚硝酸盐氧化为硝酸盐。反硝化是指在厌氧情况下，反硝化菌将硝酸根转化为氮气的过程。在强调污水处理资源化、能源化的今天，以厌氧氨氧化为核心的脱氮技术被业界普遍视为未来污水处理发展的一种重要技术，由此该技术正成为当前全球污水处理研发的焦点之一。相比较硝化-反硝化工艺而言，短程硝化反硝化是指把硝化反应控制在产亚硝酸盐的阶段，阻止进一步的硝酸根的形成；然后在厌氧情况下利用反硝化菌进行反硝化。因此，厌氧氨氧化技术相比较传统的硝化-反硝化工艺在过程上减少了硝酸盐生成阶段，能够减少反应中对氧气以及碳源的需求，从而实现节能降耗的目标。

厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation，ANAMMOX)工艺，是最初由荷兰Delft理工大学于20世纪末开始研究，于1998年首次发展了厌氧氨氧化反应器，并于本世纪初成功开发应用的一种新型废水生物脱氮工艺。厌氧氨氧化主要分为两大步：第一个过程是采用氨氧化细菌(AOB)将氨氮进行部分亚硝化(partial nitritation)，在这个过程中只有大约55％的氨氮需要转化为亚硝酸盐氮；第二个过程是厌氧氨氧化(anammox)，在厌氧条件下，采用厌氧氨氧化菌(AnAOB)以亚硝酸氮作为电子受体，氧化成氮气N₂。

厌氧氨氧化技术脱氮机理过程如下：

部分亚硝化阶段(AOB菌)

1.32NH₃+1.98O₂→1.32NO₂^-+1.32H⁺+1.3H₂O

厌氧氨氧化阶段(厌氧氨氧化菌)

NH₃+1.32NO₂^-+H⁺→0.26NO₃^-+1.02N₂+2H₂O

总反应(Deammonification)

NH₃+0.85O₂→0.44N₂+0.11NO₃^-+1.43H₂O+0.14H⁺