公布日：2023.06.06
申请日：2023.02.27
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F3/10(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明涉及通过包埋颗粒短程硝化处理低浓度氨氮废水的方法，包括：向好氧池内投加清水，并根据好氧池容积计算并投加未激活包埋颗粒；配制待处理废水，所述待处理废水为氯化铵溶液、磷酸二氢钾溶液和碳酸钠溶液的混合液体；将所述待处理废水注入好氧池内，并开启曝气，快速激活包埋颗粒；提高所述待处理废水中的NH4+-N浓度，好氧池内曝气采用间歇式曝气方式，维持包埋颗粒短程硝化运行稳定性。本发明的有益效果是：本发明采用以NH4+-N为唯一氮源的废水进行驯化，除了磷源和碱外不投加其他有机物，该方法能有效减少异养菌的增值，使自养的氨氧化菌快速富集。
权利要求书
1.通过包埋颗粒短程硝化处理低浓度氨氮废水的方法，其特征在于，包括：步骤1、包埋颗粒的投加：向好氧池内投加清水，并根据好氧池容积计算并投加填充率为10～20％的未激活包埋颗粒；步骤2、包埋颗粒快速激活：配制待处理废水，所述待处理废水为氯化铵溶液、磷酸二氢钾溶液和碳酸钠溶液的混合液体；将所述待处理废水注入好氧池内，并开启曝气，实时检测好氧池出水口处NH4+‑N、NO2‑‑N和NO3‑‑N浓度，并计算NH4+‑N去除率和NO2‑‑N积累率，直到出水NH4+‑N去除率达到稳定，NO2‑‑N积累率达到预设阈值；步骤3、包埋颗粒短程硝化运行稳定性维持：提高所述待处理废水中的NH4+‑N浓度，好氧池内曝气采用间歇式曝气方式，连续运行并每日测定好氧池出水口处NH4+‑N、NO2‑‑N和NO3‑‑N含量，计算NH4+‑N去除率和NO2‑‑N积累率，直至其达到稳定状态。
2.根据权利要求1所述的通过包埋颗粒短程硝化处理低浓度氨氮废水的方法，其特征在于，步骤1中，未激活包埋颗粒在清水中存放，在投加前用孔径50～100目的滤网滤去多余水分；并在投加后，曝气混合1～2h洗掉颗粒表面杂质，沉淀30min后排去上清液，如此重复2～4次。
3.根据权利要求2所述的通过包埋颗粒短程硝化处理低浓度氨氮废水的方法，其特征在于，步骤2中，所述待处理废水的NH4+‑N浓度为10～20mg/L，pH调节至7.5～8.5；好氧池控制温度在25～30℃，开启曝气后溶解氧控制在4.5～6mg/L，闷曝4～7d。
4.根据权利要求3所述的通过包埋颗粒短程硝化处理低浓度氨氮废水的方法，其特征在于，步骤3中，提高后的待处理废水中的NH4+‑N浓度为20～40mg/L，pH维持在7.5～8.5，好氧池HRT控制在3～4.5h，系统运行温度维持在20～25℃，曝气开启时间设定为1.5～3h，曝气停止时间设定为15～30min，曝气开启时的溶解氧控制在4.5～6mg/L。
5.根据权利要求4所述的通过包埋颗粒短程硝化处理低浓度氨氮废水的方法，其特征在于，步骤1中，所述未激活包埋颗粒采用高分子材料制成，颗粒内富集硝化微生物，粒径为1～5mm，密度大于水。
6.根据权利要求5所述的通过包埋颗粒短程硝化处理低浓度氨氮废水的方法，其特征在于，步骤2中，所述氯化铵溶液、磷酸二氢钾溶液和碳酸钠溶液在各加药桶中独立配制，各加药桶内药剂浓度分别为：氯化铵溶液0.10～0.15kg/L，磷酸二氢钾溶液0.015～0.03kg/L，碳酸钠溶液0.16～0.2kg/L，三种溶液体积比为1：1：2～2：1：3。7.包埋颗粒短程硝化处理低浓度氨氮废水装置，其特征在于，用于执行权利要求1至6任一所述的通过包埋颗粒短程硝化处理低浓度氨氮废水的方法，包括：加药箱(1)、加药管(2)、原水桶(3)、自来水进水管(4)、搅拌机(5)、调节池进水管(6)、调节池(7)、电加热装置(8)、温度探测器(9)、好氧池(10)、曝气管道(11)和曝气盘(12)；其中，所述加药箱(1)内配置有氯化铵、磷酸二氢钾和碳酸钠溶液，所述加药箱(1)通过加药泵和加药管(2)连接至原水桶(3)；所述原水桶(3)内设置有用于调控预处理废水的pH和氨氮浓度的自来水进水管(4)和搅拌机(5)；废水通过调节池进水管(6)进入调节池(7)，调节池(7)内设置有用于调节系统进水温度的搅拌机(5)和电加热装置(8)；调节池内的废水通过溢流的方式进入好氧池(10)，好氧池是包埋颗粒投加区域，好氧池(10)内设置有用于实时探测好氧池温度的温度探测器(9)；所述温度探测器(9)和电加热装置(8)与恒温加热器相连；曝气风机连接着曝气管道(11)并延伸至好氧池(10)底部，同时好氧池(10)底部设置有曝气盘(12)；好氧池出水口设置有用于拦截包埋颗的粒铁丝网。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供了通过包埋颗粒短程硝化处理低浓度氨氮废水的方法。
第一方面，提供了通过包埋颗粒短程硝化处理低浓度氨氮废水的方法，包括：
步骤1、包埋颗粒的投加：向好氧池内投加清水，并根据好氧池容积计算并投加填充率为10～20％的未激活包埋颗粒；
步骤2、包埋颗粒快速激活：配制待处理废水，所述待处理废水为氯化铵溶液(NH4Cl)、磷酸二氢钾溶液(KH2PO4)和碳酸钠溶液(NaCO3)的混合液体；将所述待处理废水注入好氧池内，并开启曝气，实时检测好氧池出水口处NH4+‑N、NO2‑‑N和NO3‑‑N浓度，并计算NH4+‑N去除率和NO2‑‑N积累率，直到出水NH4+‑N去除率达到稳定，NO2‑‑N积累率达到预设阈值；
步骤3、包埋颗粒短程硝化运行稳定性维持：提高所述待处理废水中的NH4+‑N浓度，好氧池内曝气采用间歇式曝气方式，连续运行并每日测定好氧池出水口处NH4+‑N、NO2‑‑N和NO3‑‑N含量，计算NH4+‑N去除率和NO2‑‑N积累率，直至其达到稳定状态。
作为优选，步骤1中，未激活包埋颗粒在清水中存放，在投加前用孔径50～100目的滤网滤去多余水分；并在投加后，曝气混合1～2h洗掉颗粒表面杂质，沉淀30min后排去上清液，如此重复2～4次。
作为优选，步骤2中，所述待处理废水的NH4+‑N浓度为10～20mg/L，pH调节至7.5～8.5；好氧池控制温度在25～30℃，开启曝气后溶解氧控制在4.5～6mg/L，闷曝4～7d。
作为优选，步骤3中，提高后的待处理废水中的NH4+‑N浓度为20～40mg/L，pH维持在7.5～8.5，好氧池HRT控制在3～4.5h，系统运行温度维持在20～25℃，曝气开启时间设定为1.5～3h，曝气停止时间设定为15～30min，曝气开启时的溶解氧控制在4.5～6mg/L。
作为优选，步骤1中，所述未激活包埋颗粒采用高分子材料制成，颗粒内富集硝化微生物，粒径为1～5mm，密度大于水。
作为优选，步骤2中，所述氯化铵溶液、磷酸二氢钾溶液和碳酸钠溶液在各加药桶中独立配制，各加药桶内药剂浓度分别为：氯化铵溶液0.10～0.15kg/L，磷酸二氢钾溶液0.015～0.03kg/L，碳酸钠溶液0.16～0.2kg/L，三种溶液体积比为1：1：2～2：1：3。
第二方面，提供了包埋颗粒短程硝化处理低浓度氨氮废水装置，用于执行第一方面任一所述的通过包埋颗粒短程硝化处理低浓度氨氮废水的方法，包括：加药箱、加药管、原水桶、自来水进水管、搅拌机、调节池进水管、调节池、电加热装置、温度探测器、好氧池、曝气管道和曝气盘；
其中，所述加药箱内配置有氯化铵、磷酸二氢钾和碳酸钠溶液，所述加药箱通过加药泵和加药管连接至原水桶；所述原水桶内设置有用于调控预处理废水的pH和氨氮浓度的自来水进水管和搅拌机；废水通过调节池进水管进入调节池，调节池内设置有用于调节系统进水温度的搅拌机和电加热装置；调节池内的废水通过溢流的方式进入好氧池，好氧池是包埋颗粒投加区域，好氧池内设置有用于实时探测好氧池温度的温度探测器；所述温度探测器和电加热装置与恒温加热器相连；曝气风机连接着曝气管道并延伸至好氧池底部，同时好氧池底部设置有曝气盘；好氧池出水口设置有用于拦截包埋颗的粒铁丝网。
本发明的有益效果是：
1.本发明采用以NH4+‑N为唯一氮源的废水进行驯化，除了磷源和碱外不投加其他有机物，该方法能有效减少异养菌的增值，使自养的氨氧化菌快速富集。
2.本发明采用控制进水游离氨和好氧池游离亚硝酸的方式抑制包埋颗粒内NOB的活性；同时采用间歇曝气的方式，在不影响AOB活性的基础上，又进一步防止了NOB将NO2‑‑N氧化为NO3—N。
3.本发明通过间歇曝气可以减少风机的使用时间，降低能耗；而短程硝化由于使NO2‑‑N不会进一步氧化成NO3‑‑N，因此微生物的需氧量也大大减少。
(发明人：尹志凯;黄建元;赵国萍;王蒋镔;钱虹洲;张雨婷;赖春芳;陈彪;祁志福;孙士恩;黄光法)
