[发明专利]一种基于聚氨基甲酸酯固化AOB的两段式厌氧氨氧化工艺

说明书

本发明提供了一种基于聚氨基甲酸酯固化AOB的两段式厌氧氨氧化工艺，对污水进行有机物预处理，有益于减轻亚硝化单元的有机物负荷，降低对厌氧氨氧化池中厌氧氨氧化菌的抑制。PN段聚氨基甲酸酯固化AOB投入后，AOB被富集，生物量提高，成为亚硝化段的优势菌种，降低了常规亚硝化段AOB、NOB同时存在的竞争关系。本发明中，聚氨酯的固定，增强了AOB生物量，减少了NOB数量，同时增强了PU包埋氨氧化菌颗粒的抗冲击负荷能力，当有机物浓度过高时，会减缓突然升高的有机物浓度对氨氧化菌的冲击，表现出稳定的去除效率。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种基于聚氨基甲酸酯固化AOB的两段式厌氧氨氧化工艺。

背景技术

氮素污染是水体中普遍存在的问题，严重时会导致水体发生富营养化。相对于物理化学脱氮，生物脱氮工艺更为经济有效。厌氧氨氧化作用即在厌氧条件下由厌氧氨氧化菌利用亚硝酸盐为电子受体，将氨氮氧化为氮气的生物反应过程。厌氧氨氧化一般前置短程硝化工艺，将废水中的一部分氨氮转化成亚硝酸盐。

新型自养脱氮工艺短程硝化(PN)和厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺耦合，相比于传统的脱氮技术而言，可节省曝气量、有机碳源；也可减少温室气体的排放。然而，由于PN和ANAMMOX工艺的功能菌——氨氧化菌(Ammonia Oxidation Bacteria,AOB)和厌氧氨氧化菌(Anaerobic Ammonium Oxidation Bacteria,AnAOB)生长迟缓，对外界环境敏感，致使工艺启动艰难，运行不稳定，因而使新型生物脱氮工艺的推广受到了很大限制。如何在污水处理的PN段利用聚氨基甲酸酯固化氨氧化菌，保护并富集氨氧化菌生长，保持微生物活性，实现亚硝化的稳定运行，是PN-A工艺在污水两段式厌氧氨氧化工艺应用面临的主要问题。

两段式即短程硝化反硝化-厌氧氨氧化工艺(SHARON-ANAMMOX)，首段为好氧段，为接下来的ANAMMOX工艺准备1：1的铵盐和亚硝酸盐，末端为独立的厌氧氨氧化反应器。短程硝化过程就是使硝化反应停留在氨氧化阶段，避免亚硝酸盐被氧化为硝酸盐，从而形成亚硝酸盐积累抑制厌氧氨氧化菌生长。

聚氨酯(PU)，全名为聚氨基甲酸酯，是一种高分子化合物，聚氨酯有聚酯型和聚醚型二大类。它们可制成聚氨酯塑料(以泡沫塑料为主)、聚氨酯纤维(氨纶)、聚氨酯橡胶及弹性体。软质聚氨酯主要是具有热塑性的线性结构，它比PVC发泡材料有更好的稳定性、耐化学性、回弹性和力学性能，具有更小的压缩变型性。隔热、隔音、抗震、防毒性能良好。硬质聚氨酯塑料质轻、隔音、绝热性能优越、耐化学药品，电性能好，易加工，吸水率低。聚氨酯弹性体性能介于塑料和橡胶之间，耐油，耐磨，耐低温，耐老化，硬度高，有弹性。

选用聚氨酯(包括但不限于软聚氨酯、硬聚氨酯、聚氨酯弹性体等)对氨氧化菌进行保护，富集保持氨氧化菌的活性，成功实现聚氨基甲酸酯固定氨氧化菌的过程，是两段式厌氧氨氧化工艺应用的重要过程。

发明内容

本发明提供了一种基于聚氨基甲酸酯固化AOB的两段式厌氧氨氧化工艺，解决了PN-A工艺处理污时，氨氧化菌活性差，亚硝化段难以控制的问题，有助于厌氧氨氧化反应的正常运行，两段式厌氧氨氧化工艺在污水处理领域的应用。

本发明方法依赖的系统设计:

一种聚氨基甲酸酯固化AOB的两段式厌氧氨氧化工艺系统，包括废水收集预处理单元、废水调节亚硝化单元、废水调蓄厌氧氨氧化单元；所述废水收集预处理单元包括依次连接的底部非平整具有一定的坡度收集池与预处理池；所述废水调节亚硝化单元依次连接的调节池与亚硝化池；所述废水调蓄厌氧氨氧化单元依次连接的调蓄池与厌氧氨氧化池。

其中：亚硝化池内部中心设有搅拌装置，底部分布曝气装置，顶部盖有保温板留部分加药口，池内放有PH电极以及温度计；厌氧氨氧化池内部中心设有搅拌装置，池内放有PH电极及温度计，顶部设有保温板，留部分出口；所述出水口有筛网。