[发明专利]一种基于侧流膜生物反应器的污水短程硝化方法及装置

说明书

本发明属于污水处理强化生物脱氮技术领域，具体涉及一种基于侧流膜生物反应器的污水短程硝化方法及装置。所述方法包括：回流污泥的浓缩和酸化；其中，所述浓缩为利用膜生物反应器对回流污泥进行原位浓缩；所述酸化包括：利用活性污泥自带的AOB将剩余污泥水解液中氨氮转化为H⁺和NO₂^‑，形成游离亚硝酸；再将含有游离亚硝酸的水解液加入到膜生物反应器内的回流污泥中使回流污泥的pH下降，从而抑制回流污泥中NOB的生长。所述方法简化了现有游离亚硝酸处理污泥技术的工艺流程，节省了占地面积，同时显著地降低回流污泥处理过程中的酸消耗量。

技术领域

本发明属于污水处理强化生物脱氮技术领域，具体涉及一种基于侧流膜生物反应器的污水短程硝化方法及装置。

背景技术

短程硝化是指在微生物硝化反应的过程中仅让氨氮被氧化成亚硝酸盐而不形成硝酸盐的过程。同传统硝化反硝化生物脱氮工艺相比，短程硝化具有节约碳源与曝气能耗、降低污泥产量等优点。

短程硝化过程连续稳定运行的关键是能够实现氨氧化菌(AOB，亚硝化细菌)的活性强化和亚硝酸盐氧化菌(NOB，硝化细菌)的淘汰，目前主要通过控制主流工艺的指标(如溶解氧、SRT、温度等)，进而调控氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)的活性来实现的。通过调控这些指标，使反应器内形成更利于氨氧化菌(AOB)生长、抑制亚硝酸盐氧化菌生长的环境。但在实际处理中，上述调控效果并不理想。

专利ZL 2012 8 00 32743.6提出了基于游离亚硝酸的测流处理污泥方法，选择性地抑制污泥中亚硝酸盐氧化细菌，从而实现污水处理主流以短程硝化反硝化过程进行高效脱氮的目标，但需要对污泥进行独立浓缩(如离心浓缩)，并在处理过程中由于需要控制低pH条件而存在酸消耗量过大的问题。然而，上述活性污泥的侧流处理技术均须对回流污泥进行独立浓缩(如离心浓缩)，导致游离亚硝酸处理回流污泥的工艺流程相对复杂。

发明内容

为了克服上述工艺复杂的问题，本发明提出一种基于侧流膜生物反应器(MBR)的污水短程硝化方法。所述方法不仅简化现有游离亚硝酸处理污泥技术的工艺流程，节省占地面积，更重要的是显著降低回流污泥处理过程中酸的消耗量，大大降低处理成本。

本发明所述的基于侧流膜生物反应器的污水短程硝化方法，包括：回流污泥的浓缩和酸化；其中，

所述浓缩为利用膜生物反应器对回流污泥进行原位浓缩；

所述酸化为利用活性污泥自带的AOB将剩余污泥水解液中氨氮转化为H⁺和NO₂^-，形成游离亚硝酸；再将含有游离亚硝酸的水解液加入到膜生物反应器内的回流污泥中使回流污泥的pH下降，从而抑制回流污泥中NOB的生长。

本发明创造性的提出在现有短程硝化主流工艺系统的侧流中采用膜生物反应器，利用膜的固液分离特点，依托相近的进污泥流量与膜出水量，实现对回流污泥的原位浓缩，从而解决了现有回流污泥侧流处理工艺复杂、占地面积大的缺陷。

同时，研究人员进一步发现，通过对剩余污泥水解可以得到含有大量氨氮的水解液，而利用活性污泥自带的AOB可将这些氨氮转化为H⁺和NO₂^-，形成游离亚硝酸；再将这些游离亚硝酸输送至膜生物反应器内对回流污泥进行酸化，如此可大大降低现有盐酸酸化工艺的酸消耗量(下降50％以上)，有效降低酸化成本。

除此之外，所述的游离亚硝酸在酸化回流污泥的同时，还可以缓解膜的污染的发展过程，简化侧流处理工艺的运行维护、维修等操作。由此可见，相比现有侧流处理技术，本发明所述方法取得多重有益效果。