用于处理高氨氮污、废水的增强型sbbr工艺
技术领域
[0001]
本发明属于污、废水处理技术领域，具体为一种用于处理高氨氮污、废水的增强型sbbr工艺。
背景技术：
[0002]
我国城市污水中的氨氮浓度较低，一般小于35 mg/l，采用a/o工艺、sbr工艺等处理后，出水氨氮浓度一般可达到城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18918-2002）的一级a标准，但总氮无法稳定达标。国家环保部于2015年发布的征求意见稿中规定了城镇污水处理厂污染物的特别排放限值（氨氮≤1.5 mg/l；总氮≤10 mg/l）。因此，目前采用的污水生物处理技术面临更大的挑战。
[0003]
我国工业废水中可利用的碳源较少，而氨氮浓度较高，一般大于100 mg/l。目前已采用的生物处理技术脱氮效率较低，运行成本较高，如do浓度较高、剩余污泥量较高等，耐冲击负荷能力较差，不适于处理含高浓度氨氮的工业废水。比如，目前广泛采用的两级土地渗滤工艺，处理稀土工业排放的高浓度氨氮废水，出水氨氮浓度无法稳定达到稀土工业污染物排放标准（氨氮≤ 15 mg/l；总氮≤ 30 mg/l），总氮浓度远高于国家标准（gb26451-2011）。因此，亟需高氨氮工业废水处理技术，使出水氨氮和总氮均达标排放。
技术实现要素：
[0004]
针对现有生物处理技术用于处理污（废）水，尤其是高浓度氨氮的污（废）水，出水氨氮无法稳定达标，出水总氮远高于排放标准等问题，本发明旨在提供一种高效率、低成本、对环境无二次污染、全自动控制的新型强化脱氮技术。本发明采用增强型序批式生物膜反应器（sequencing biofilm batch reactor，sbbr）工艺处理高氨氮污（废）水，其是将活性污泥法与生物膜法进行有机结合的新型复合工艺。
[0005]
本发明的技术方案具体介绍如下。
[0006]
本发明提供一种用于处理高氨氮污、废水的增强型sbbr工艺，其先将高效脱氮菌剂投加至sbbr反应装置中进行活性污泥驯化；再在间歇低氧曝气条件下对污、废水进行强化脱氮处理，充水体积比为20%～80%；其中：sbbr反应装置中安放辫带式水处理填料，填充体积比为20%~50%。
[0007]
本发明中，高效脱氮菌剂由菌株fdn-01（thauerasp.）扩培制成， fdn-01（thauerasp.）的保藏登记号为cgmcc no.13553。
[0008]
本发明中，低氧条件下，do为0.1 mg/l～0.8 mg/l。
[0009]
本发明中，处理的污、废水氨氮浓度不大于400 mg/l。
[0010]
本发明中，sbbr反应装置包括sbbr反应池、辫带式水处理填料、搅拌器、管式曝气器和控制系统；辫带式水处理填料填充在sbbr反应池的中部；sbbr反应池的上方分别设置进水口和加料口，加料口用于投加高效脱氮菌剂，下方设置排泥口，中间位置分别设置取样口和出水口；搅拌器伸至靠近sbbr反应池底部的位置，管式曝气器水平设置于靠近sbbr反
应池底部的位置；控制系统全自动控制sbbr反应池中的进水、曝气、搅拌、排水和排泥程序，且根据污、废水中的氨氮浓度调控运行程序。
[0011]
本发明中，用于处理高氨氮污、废水的增强型sbbr工艺的具体步骤如下：（1）将活性污泥和高效脱氮菌剂加入sbbr反应装置中，培养驯化活性污泥3~7天；（2）运行sbbr反应装置自动控制程序，在do为0.1 mg/l～0.8 mg/l的间歇低氧曝气条件下对高氨氮污、废水进行处理，高氨氮污、废水氨氮浓度不大于400 mg/l，充水比为20%～80%；sbbr反应装置的每个处理周期包括依次进行的进水、搅拌、曝气+搅拌、排泥、沉淀、排水、闲置程序，每个周期的处理时间为6~16小时。
[0012]
和现有技术相比，本发明的有益效果在于：（1）增强型sbbr工艺在低氧条件下（do为0.1 mg/l～0.8 mg/l）对高氨氮污（废）水进行强化脱氮处理，大幅降低污（废）水脱氮的能耗。
[0013]
（2）sbbr反应装置中加入高效脱氮菌剂驯化活性污泥，处理后的污（废）水中氨氮和总氮均达到国家规定的排放标准。
[0014]
（3）增强型sbbr工艺产生的剩余污泥量少，节省污泥处理费用。
[0015]
（4）增强型sbbr工艺的运行采用全自动控制，且可根据原污（废）水中的氨氮浓度自动调控运行程序，操作方便、安全、脱氮效率高。
附图说明
[0016]
图1是本发明的增强型sbbr装置的结构示意图。
[0017]
图中标号：1-进水口，2-加料口，3-辫带式水处理填料，4-出水口，5-排泥口，6-取样口，7-搅拌器，8-管式曝气器。
具体实施方式
[0018]
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细阐述。
[0019]
实施例中，高效脱氮菌剂由菌株fdn-01（thauera sp.）扩培制成，菌株fdn-01（thauera sp.）保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，简称为：cgmcc；地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号；保藏编号为：cgmcc no.13553。
[0020]
实施例中，增强型sbbr装置的结构如图1所示，其包括sbbr反应池、辫带式水处理填料3（益生环保科技股份有限公司）、搅拌器7、管式曝气器8和控制系统；辫带式水处理填料3填充在sbbr反应池的中部；sbbr反应池的上方分别设置进水口1和加料口2，加料口2用于投加高效脱氮菌剂，下方设置排泥口5，中间位置分别设置取样口6和出水口4；搅拌器7伸至靠近sbbr反应池底部的位置，管式曝气器8水平设置于靠近sbbr反应池底部的位置；控制系统全自动控制sbbr反应池中的进水、曝气、搅拌、排水、排泥等程序，且根据原污（废）水中的氨氮浓度调控运行程序。
[0021]
实施例1在本实施例中，采用增强型sbbr工艺处理含氨氮的模拟城市污水，其中氨氮初始浓度为35 mg/l。950 ml活性污泥加入sbbr反应装置中，50 ml高效脱氮菌剂同时加入，培养驯化活性污泥3 d后，开始运行自动控制程序。每天运行4个周期，每个周期为6 h，包括进水5 min，搅拌1 h，曝气+搅拌3 h，排泥5 min，沉淀1 h，排水20 min，闲置30 min。1000 ml模拟
城市污水进入sbbr反应装置，充水比为0.5。曝气过程中，do浓度控制为0.15～0.45 mg/l。处理后出水氨氮去除率为100%，总氮去除率达到85%以上。出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（gb18918-2002）一级a出水标准（氨氮≤ 5 mg/l；总氮≤ 15 mg/l），同时低于2015年发布的征求意见稿中规定的污水处理厂污染物特别排放限值（氨氮≤1.5 mg/l；总氮≤10 mg/l）。
[0022]
实施例2在本实施例中，采用增强型sbbr工艺处理高氨氮的模拟城市污水，其中氨氮初始浓度为65 mg/l。950 ml活性污泥加入sbbr反应装置中，50 ml高效脱氮菌剂同时加入，培养驯化活性污泥3 d后，开始运行自动控制程序。每天运行3个周期，每个周期为8 h，包括进水5 min，搅拌2 h，曝气+搅拌4 h，排泥5 min，沉淀1 h，排水20 min，闲置30 min。1000 ml模拟城市污水进入sbbr反应装置，充水比为0.5。曝气过程中，do浓度控制为0.15～0.45 mg/l。处理后出水氨氮去除率为100%，总氮去除率达到80%以上。出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（gb18918-2002）一级a出水标准（氨氮≤ 5 mg/l；总氮≤ 15 mg/l）。
[0023]
实施例3在本实施例中，采用增强型sbbr工艺处理高氨氮的模拟工业废水，其中氨氮初始浓度为100 mg/l。900 ml活性污泥加入sbbr反应装置中，100 ml高效脱氮菌剂同时加入，培养驯化活性污泥3 d后，开始运行自动控制程序。每天运行3个周期，每个周期为8 h，包括进水5 min，搅拌1 h，曝气+搅拌5 h，排泥5 min，沉淀1 h，排水20 min，闲置30 min。1000 ml模拟工业废水进入sbbr反应装置，充水比为0.5。曝气过程中，do浓度控制为0.4～0.7 mg/l。处理后出水氨氮去除率达到95%以上，总氮去除率达到80%以上。出水水质达到《石油化学工业污染物排放标准》（gb31571-2015）（氨氮≤ 8 mg/l；总氮≤ 40 mg/l）。
[0024]
实施例4在本实施例中，采用增强型sbbr工艺处理高氨氮的模拟工业废水，其中氨氮初始浓度为300 mg/l。1350 ml活性污泥加入sbbr反应装置中，150 ml高效脱氮菌剂同时加入，培养驯化活性污泥3 d后，开始运行自动控制程序。每天运行2个周期，每个周期为12 h，包括进水5 min，曝气+搅拌10 h，排泥5 min，沉淀1 h，排水20 min，闲置30 min。500 ml模拟工业废水进入sbbr反应装置，充水比为0.25。曝气过程中，do浓度控制为0.5～0.8 mg/l。处理后出水氨氮去除率达到95%以上，总氮去除率达到90%以上。出水水质达到《稀土工业污染物排放标准》（gb26451-2011）（氨氮≤ 15 mg/l；总氮≤ 30 mg/l）。
[0025]
实施例5在本实施例中，采用增强型sbbr工艺处理高氨氮和硝酸盐氮的稀土工业废水，其中氨氮初始浓度为90 mg/l，硝酸盐氮为30 mg/l。900 ml活性污泥加入sbbr反应装置中，100 ml高效脱氮菌剂同时加入，培养驯化活性污泥3 d后，开始运行自动控制程序。每天运行3个周期，每个周期为8 h，包括进水5 min，搅拌1 h，曝气+搅拌5 h，排泥5 min，沉淀1 h，排水20 min，闲置30 min。1000 ml稀土工业废水进入sbbr反应装置，充水比为0.5。处理后出水氨氮去除率达到95%以上，总氮去除率达到80%以上。曝气过程中，do浓度控制为0.1～0.4 mg/l。出水水质达到《稀土工业污染物排放标准》（gb26451-2011）（氨氮≤ 15 mg/l；总氮≤ 30 mg/l）。
技术特征：
1.一种用于处理高氨氮污、废水的增强型sbbr工艺，其特征在于，先将高效脱氮菌剂投加至sbbr反应装置中进行活性污泥驯化；再在间歇低氧曝气条件下对污、废水进行强化脱氮处理，充水体积比为20%～80%；其中：sbbr反应装置中安放辫带式水处理填料，填充体积比为20%~50%。2.根据权利要求1所述的增强型sbbr工艺，其特征在于，高效脱氮菌剂由菌株fdn-01（thauerasp.）扩培制成，fdn-01（thauerasp.）的保藏登记号为cgmcc no.13553。3.根据权利要求1所述的增强型sbbr工艺，其特征在于，低氧条件下的do为0.1 mg/l～0.8 mg/l。4.根据权利要求1所述的增强型sbbr工艺，其特征在于，处理的污、废水氨氮浓度不大于400 mg/l。5.根据权利要求所述1的增强型sbbr工艺，其特征在于，sbbr反应装置包括sbbr反应池、辫带式水处理填料、搅拌器、管式曝气器和控制系统；辫带式水处理填料填充在sbbr反应池的中部；sbbr反应池的上方分别设置进水口和加料口，加料口用于投加高效脱氮菌剂，下方设置排泥口，中间位置分别设置取样口和出水口；搅拌器安装至靠近sbbr反应池底部的位置，管式曝气器水平设置于靠近sbbr反应池底部的位置；控制系统全自动控制sbbr反应池中的进水、曝气、搅拌、排水和排泥程序，且根据污、废水中的氨氮浓度调控运行程序。6.根据权利要求1所述的增强型sbbr工艺，其特征在于，具体步骤如下：（1）将活性污泥和高效脱氮菌剂加入sbbr反应装置中，培养驯化活性污泥3~7天；（2）运行sbbr反应装置自动控制程序，在do为0.1 mg/l～0.8 mg/l的间歇低氧曝气条件下对高氨氮污、废水进行处理，高氨氮污、废水氨氮浓度不大于400 mg/l，充水比为20%～80%；sbbr反应装置的每个处理周期包括依次进行的进水、搅拌、曝气+搅拌、排泥、沉淀、排水、闲置程序，每个周期的处理时间为6~16小时。
技术总结
本发明属于污、废水处理技术领域，具体为一种用于处理高氨氮污、废水的增强型SBBR工艺。本发明在SBBR反应装置中安放辫带式水处理填料，同时投加由菌株FDN
技术开发人、权利持有人：李洪静
