[发明专利]基于水解酸化耦合短程反硝化技术实现颗粒有机物去除以及NO2

说明书

基于水解酸化耦合短程反硝化技术实现颗粒有机物去除以及NO₂^‑‑N产出的装置与方法属于污水生物处理领域。所述装置包括颗粒有机物废水水箱、NO₃^‑‑N废水水箱、单级水解酸化耦合短程反硝化SBR反应器、出水水箱。以污水厂剩余污泥为种泥，厌氧段种泥中的水解酸化菌将颗粒有机物水解酸化为小分子有机物；缺氧段种泥中的反硝化菌以产生的小分子有机物为电子供体将NO₃^‑‑N还原为NO₂^‑‑N。通过逐步增加进水有机物以及NO₃^‑‑N负荷强化水解酸化菌以及短程反硝化菌的富集培养，最终实现了颗粒有机物的去除以及NO₂^‑‑N的产出。本发明在无需外加碳源，控制简单，解决了颗粒有机物不利于反硝化过程中NO₂^‑‑N稳定积累以及短程反硝化菌种富集的技术难题。

技术领域

本发明涉及的基于水解酸化耦合短程反硝化技术实现颗粒有机物去除以及亚硝(NO₂^--N)产出的装置与方法，属于污水生物处理技术领域，是一种解决颗粒有机物不利于反硝化过程中NO₂^--N稳定积累以及短程反硝化菌种富集的技术难题的方法。

背景技术

厌氧氨氧化自养脱氮技术(Anammox)是迄今为止最为经济有效的生物脱氮方式，与传统硝化反硝化生物脱氮工艺相比，Anammox能够节省60％的曝气量，100％有机碳源，同时此过程能够大大减少污泥产量以及温室气体氧化亚氮的排放。Anammox凭借其高效节能的脱氮途径，有望实现大型污水处理厂能量自给自足甚至能量产出。

Anammox脱氮技术，是利用NO₂^--N为电子受体将氨氮(NH₄⁺-N)氧化为N₂的过程。由于污水中氮素基本为NH₄⁺-N，很少含有NO₂^--N，常常需要前端产生NO₂^--N供给Anammox 反应。目前生成NO₂^--N的途径，主要有两种。一种为短程硝化，利用氨氧化细菌将NH₄⁺-N 氧化为NO₂^--N。但是短程硝化生成的NO₂^--N很不稳定，很容易被NO₂^--N氧化菌进一步氧化为硝氮(NO₃^--N)，常常导致Anammox系统的崩溃。另一种为短程反硝化，利用短程反硝化细菌，将NO₃^--N反硝化为NO₂^--N。此过程控制简单，NO₂^--N产生稳定，有望推动 Anammox技术在主流污水处理厂大规模应用。