[发明专利]一种以亚硝酸盐为电子受体的沼气净化同步强化污水脱氮的方法

说明书

一种以亚硝酸盐为电子受体的沼气净化同步强化污水脱氮的方法，涉及一种同步污水脱氮沼气脱硫的处理方法。目的是解决沼气脱硫和污水脱氮的成本高的问题。方法：向气提式EGSB反应器的反应区注入污水，接种污泥接种于反应区内，将亚硝酸盐、营养元素和甲烷输送至反应区内完成启动；停止输送甲烷，将沼气通过曝气管输送至反应区内，持续污水输送至，运行40天污水脱氮与沼气脱硫的同步耦合；第41之后进行沼气脱硫和污水脱氮。本发明结合自养反硝化和反硝化型厌氧甲烷氧化过程，以亚硝酸盐为电子受体，实现沼气脱硫的同时强化污水的脱氮过程，不添加外加碳源，脱氮和脱硫效率最高均能够达到100％。本发明适用于沼气净化同步强化污水脱氮。

技术领域

本发明涉及一种同步污水脱氮沼气脱硫的处理方法。

背景技术

沼气作为新型能源物质可极大缓解能源短缺问题，因而依赖于污泥厌氧消化的沼气工程在我国大力开展。厌氧消化产生的沼气中不仅含有主要能源物质甲烷，同时也含有硫化氢等杂质气体，国家规定沼气中的硫化氢浓度降到0.0013％以下才可以用来发电等能源化利用，因此沼气脱硫逐渐成为重要技术手段。目前常用的沼气脱硫技术有湿法脱硫和干法脱硫两种，湿法脱硫是利用特定的溶剂与沼气接触而吸收其中的硫化氢，溶剂失效后通过再生重新使用，但由于有害物质的生成需要不断补充和更换吸收液，增加了处理成本和二次污染的可能性，同时对设备防腐性能要求较高；干法脱硫一般是利用金属氧化物先与硫化氢反应生成硫化物脱去硫化氢，之后再利用O₂与生成的硫化物反应生成单质硫，同时完成金属氧化物的再生，然而该方法在沼气生产量较大的工程中，应用具有局限性，一般适合用于沼气量小、H₂S浓度低的场合，且易造成填料的不充分利用；目前沼气脱硫大多依靠以上方法进行，所需药剂成本较高，而一些小型沼气厂的尾气则不经任何处理，使沼气难以达到高效回收利用。

随着我国科学技术的不断发展，水污染问题日益突出。农业、工业及生活污水的排放使得大量含氮污染物进入水体，造成水体富营养化的同时也直接影响市民的日常生活和工业企业的正常生产活动。现有的污水排放标准愈发严苛，绝大部分污水厂需要提标改造，而含氮污染物的深度脱除问题仍是目前污水处理厂普遍面临的技术难关，是污水厂建设改造的重要技术瓶颈。目前，大多数污水处理厂的脱氮方式采用传统的活性污泥法，传统的脱氮技术首先通过曝过量的空气将氨氮、有机氮等转化为硝酸盐氮，通过硝化过程将废水中有机氮素转化为硝酸盐类，即实现有机氮的过量氧化或完全氧化，存在资源浪费的情况，随后再利用反硝化过程将硝酸盐氮转化为氮气，从而实现污水中氮素的脱除，反硝化过程主要依靠异养菌完成，需要以有机碳源作为电子受体，厌氧条件下以硝酸盐氮和亚硝酸盐氮为电子受体进行反硝化，因此对于低碳氮比污水，污水中本身的碳源物质则不足，所以其氮素的去除效能低下，一般为保证氮素的脱除效果，常需要外加碳源，这样会增加处理成本。

发明内容

本发明为了解决现有的沼气脱硫和污水脱氮的成本高的问题，提出一种以亚硝酸盐为电子受体的沼气净化同步强化污水脱氮的方法。

本发明以亚硝酸盐为电子受体的沼气净化同步强化污水脱氮的方法按以下步骤进行：

步骤一、以亚硝酸盐为底物的甲烷的厌氧氧化启动阶段：

持续从进水管(9)向气提式EGSB反应器的反应区(6)内注入污水，将普通污水处理厂二沉池污泥过筛后作为接种污泥，将接种污泥接种于气提式EGSB反应器的反应区(6)内形成泥水混合物，将亚硝酸盐和营养元素从进水管(9)注入反应区(6)内的泥水混合物中，甲烷通过曝气管(8)持续输送至反应区(6)内的泥水混合物中，运行至少230天，即完成启动；

步骤二、污水脱氮与沼气脱硫同步耦合阶段：

停止向反应区(6)内的泥水混合物中输送甲烷，持续将沼气通过曝气管(8)输送至反应区(6)内的泥水混合物中，持续将污水从进水管(9)输送至反应区(6)内泥水混合物中，运行40天，实现污水脱氮与沼气脱硫的同步耦合；第41天之后继续保持向反应区(6)内的泥水混合物中输送沼气和污水，进行沼气脱硫和污水脱氮，即完成。