[发明专利]一种活性生物滤料及使用其的污水高效脱氮除磷方法

说明书

本发明提供一种污水高效脱氮除磷方法，包括如下步骤：步骤一、制备活性生物滤料；步骤二、生物膜法反应器的启动：将活性生物滤料放入生物膜法反应器内，采用接种挂膜法，引入好氧活性污泥，以NH₄Cl和KH₂PO₄配置的含氮磷模拟污水，闷爆2天，然后以上向流方式进水，控制进水流速为0.01L/h，水力停留时间为67h，每天取样检测进、出水的氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总磷浓度及pH值，活性生物滤料表面出现粘稠感，且氨氮去除率稳定在60%以上，表明挂膜启动成功；步骤三、以上向流方式运行，控制进水流速为0.021L/h，水力停留时间为32h，每天取样检测至氨氮去除率高于90%。本发明制备出的活性生物滤料生物亲和性好，挂膜速度快，使得整个脱氮除磷的启动周期缩短，提高整体效率。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种活性生物滤料及使用其的污水高效脱氮除磷的方法。

背景技术

排入水体的磷大多来源于生活污水、工厂和畜牧业废水、山林耕地肥料流失以及降雨降雪。生活污水中，80%的磷来自人体排泄，其余的来自于洗涤废水和食物废渣。磷是引起水体富营养化的关键营养物质。水体富营养化不仅会导致水中藻类疯长，而且会使水体含氧量急剧下降，影响鱼类等水生生物的生存。

随着石油、化工、食品和制药等工业的发展，以及人民生活水平的不断提高，城市生活污水和垃圾渗滤液中氨氮的含量急剧上升。氮在废水中以有机态氮、氨态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）以及亚硝态氮（NO₂^--N）等多种形式存在，而氨态氮是最主要的存在形式之一。废水中的氨氮是指以游离氨和离子铵形式存在的氮，主要来源于生活污水中含氮有机物的分解，焦化、合成氨等工业废水，以及农田排水等。氨氮污染源多，排放量大，并且排放的浓度变化大，其任意排放给环境造成了极大的危害。

生物膜法是一种高效的废水处理方法，具有污泥量少，污泥不易膨胀，对废水水质和水量变动具有较好的适应能力，运行管理简单等特点。生物膜法是使微生物附着在载体表面上并形成生物膜，当污水流经载体表面时，膜内微生物在有氧存在的情况下对有机物进行分解代谢和机体合成代谢，从而使废水中的有机物得以降解。生物膜载体需有较大的比表面积、高孔隙率使生物膜充分生长，便于空气流通和与污水接触。此外，微生物的生长、繁殖与pH有着密切关系，对好氧微生物来说，pH在6.5-8.5之间较为适宜。生物反应都是在酶的参与下进行，酶反应需要合适的pH，因此污水的pH对细菌的代谢活性有很大的影响而且pH还会改变细菌表面电荷，阻碍其对营养的吸收，从而影响污水处理的效果，因此在生物膜法中需添加pH缓冲液进行pH的调节 。

常见的生物脱氮除磷工艺有：A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺和CASS组合工艺。A/O工艺的脱氮除磷性能受多种因素影响，该工艺已难以满足目前较高的脱氮除磷标准。A2/O工艺中的污水经过完整的厌氧-缺氧-好氧流程，脱氮除磷效果较好、水力停留时间短、污泥膨胀率较小，但由于系统过于复杂，微生物的组成、基质类型和环境条件的要求各有区别，系统中存在着污泥龄、碳源和硝化液回流三大矛盾，脱氮和除磷的效果难以同时保证。氧化沟工艺具有较好的脱氮效果，但由于系统内缺少厌氧环境，除磷效果受到一定限制。SBR法布局紧凑，占地面积较小，脱氮除磷效果良好，污泥沉降性好。但是反应器容积利用率低，峰值需氧量大，整个系统氧利用率低且无法连续运行。CASS工艺是SBR法的改良工艺，该工艺污泥沉淀效果好，剩余污泥少且不易发生污泥膨胀，但由于异养菌和硝化菌竞争生长，硝化菌生长受到抑制导致硝化反应效果降低，选择区的厌氧释磷受回流硝化液影响，除磷性能较差。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种活性生物滤料及使用其的污水高效脱氮除磷的方法，受环境影响较小、工艺简单、脱氮除磷效果显著。