本發(fā)明涉及氨氮廢水處理，具體是涉及短程硝化反硝化聯(lián)合細(xì)胞固定化厭氧氨氧化處理沼液的方法。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，污水處理技術(shù)，尤其是對(duì)高氨氮廢水的處理受到了人類(lèi)的重點(diǎn)關(guān)注和研究。而在眾多的污水處理技術(shù)中，短程硝化反硝化與厭氧氨氧化聯(lián)用技術(shù)被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的高氨氮廢水處理技術(shù)，因?yàn)槠渚哂袩o(wú)需外加碳源、節(jié)省曝氣能耗以及污泥產(chǎn)量小等明顯優(yōu)勢(shì)。

2、其中，短程硝化反硝化工藝是依據(jù)氨氧化菌(aob)和亞硝酸鹽氧化菌(nob)兩者在不同溫度、溶解氧(do)以及ph等相關(guān)環(huán)境因素下所表現(xiàn)出來(lái)的生長(zhǎng)速率差異性，來(lái)完成對(duì)nob的特異性抑制及去除，并促使aob成為優(yōu)勢(shì)菌種，從而將傳統(tǒng)的全程硝化控制在亞硝酸鹽(no2--n)階段，并直接以no2--n作為電子的最終受氫體進(jìn)行反硝化作用。

3、而厭氧氨氧化工藝則是在厭氧或缺氧條件下，厭氧氨氧化菌(anaob)以no2--n作為電子受體、銨(nh4+-n)作為電子供體，并直接將兩者轉(zhuǎn)化為氮?dú)?n2)和部分硝酸鹽(no3--n)，然而兩者在實(shí)際應(yīng)用中常常面臨著諸如no2--n/nh4+-n比值難以穩(wěn)定控制、nob適應(yīng)抑制、anaob生長(zhǎng)周期長(zhǎng)富集緩慢且對(duì)重金屬和抗生素等環(huán)境因素極其敏感等系列挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了短程硝化反硝化聯(lián)合細(xì)胞固定化厭氧氨氧化處理沼液的方法。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：

3、短程硝化反硝化聯(lián)合細(xì)胞固定化厭氧氨氧化處理沼液的方法，通過(guò)進(jìn)水水箱導(dǎo)流沼液至短程硝化反硝化反應(yīng)塔，通過(guò)短程硝化反硝化反應(yīng)塔對(duì)沼液進(jìn)行硝化反硝化處理，通過(guò)沉淀池對(duì)硝化反硝化處理后的沼液進(jìn)行沉淀，通過(guò)中間水箱進(jìn)行導(dǎo)流，通過(guò)細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)器進(jìn)行細(xì)胞固定化厭氧氨氧化處理，最后通過(guò)出水水箱排出；

4、所述硝化反硝化處理時(shí)需要嚴(yán)格控制短程硝化反硝化反應(yīng)塔內(nèi)部no2--n與nh4+-n的比例為1～1.5:1，且no2--n積累率＞95％。

5、進(jìn)一步地，所述方法包括以下步驟：

6、s1、短程硝化反硝化污泥接種：向短程硝化反硝化反應(yīng)塔內(nèi)部接種來(lái)自污水廠的好氧污泥，使得短程硝化反硝化反應(yīng)塔內(nèi)好養(yǎng)污泥濃度維持在3000～6000mg/l；

7、s2、硝化反硝化處理：

8、s2-1、短程硝化反硝化反應(yīng)塔預(yù)啟動(dòng)：將進(jìn)水水箱中沼液泵入短程硝化反硝化反應(yīng)塔，在短程硝化反硝化反應(yīng)塔中進(jìn)行硝化反硝化處理，將短程硝化反硝化反應(yīng)塔頂部出水端處理后的沼液回流至短程硝化反硝化反應(yīng)塔底部進(jìn)水端，并實(shí)時(shí)檢測(cè)短程硝化反硝化反應(yīng)塔內(nèi)部污染物濃度，當(dāng)短程硝化反硝化反應(yīng)塔內(nèi)部no2--n：nh4+-n為1～1.5:1，且no2--n積累率＞95％時(shí)，短程硝化反硝化反應(yīng)塔預(yù)啟動(dòng)成功；

9、s2-2、連續(xù)處理：對(duì)短程硝化反硝化反應(yīng)塔內(nèi)部進(jìn)行曝氣，同時(shí)連續(xù)泵入沼液，處理后的沼液泵入沉淀池中，完成泥水分離后沼液進(jìn)入中間水箱進(jìn)行下一步處理；

10、所述細(xì)胞固定化厭氧氨氧化處理時(shí)需要對(duì)細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)器內(nèi)部污泥進(jìn)行強(qiáng)化接種：

11、s3、細(xì)胞固定化厭氧氨氧化污泥強(qiáng)化接種：將厭氧氨氧化顆粒污泥分散成絮狀生物質(zhì)待用，將等體積的聚乙烯醇溶液和海藻酸鈉溶液混合均勻制成pva-sa固定化支撐液，然后將所述pva-sa固定化支撐液高溫滅菌后冷卻至常溫待用，將所述絮狀生物質(zhì)緩慢加入到所述pva-sa固定化支撐液中，同時(shí)加入生物炭，pva-sa固定化支撐液、絮狀生物質(zhì)與生物炭的質(zhì)量比為7～9：1：8～10，混合均勻后，將得到的混合物分散滴入若干個(gè)聚氨酯海綿塊中，隨后將聚氨酯海綿塊置于細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)器中，細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)器中厭氧氨氧化顆粒污泥濃度為6000～20000mg/l；

12、s4、細(xì)胞固定化厭氧氨氧化處理：

13、s4-1、細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)器預(yù)啟動(dòng)：將中間水箱中的沼液泵入細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)器中，在細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，并將出水端處理后的沼液回流至細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)器底部進(jìn)水端，當(dāng)出水端處理后的廢水總氮＜70mg/l時(shí)，細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)器預(yù)啟動(dòng)成功；

14、s4-2、連續(xù)處理：連續(xù)泵入沼液，細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)器內(nèi)部廢水水力停留時(shí)間為16～18h，上升流速在3～5m/h，將細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)器處理后的廢水泵入出水水箱排出。

15、更進(jìn)一步地，所述s2-1中調(diào)節(jié)進(jìn)水水箱中初始含氨氮廢水的nh4+-n濃度為400～1600mg/l、cod濃度為500～3500mg/l、no2--n濃度為0～30mg/l、no3--n濃度為0～30mg/l。

16、說(shuō)明：通過(guò)限定適用于本發(fā)明的初始含氨氮廢水的污染物濃度可以看出，本發(fā)明的方法適用的廢水氨氮含量范圍較廣，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

17、更進(jìn)一步地，所述s2-2中曝氣方式采取微氧曝氣，酸堿液為鹽酸溶液或氫氧化鈉溶液，短程硝化反硝化反應(yīng)塔內(nèi)部曝氣時(shí)溶解氧控制在0.3～1.5mg/l，污泥停留時(shí)間為25～30d，水力停留時(shí)間為70～72h，控制排出回流比為500％，沉淀池泥水分離得到的回用污泥的排出回流比為100％，將回用污泥回注至短程硝化反硝化反應(yīng)塔內(nèi)，向中間水箱中添加酸堿液調(diào)節(jié)廢水ph為7.5～8。

18、更進(jìn)一步地，所述s3中厭氧氨氧化顆粒污泥的含水率為90～93％，vss/tss為0.8～1，絮狀生物質(zhì)的平均直徑＜100μm。

19、說(shuō)明：通過(guò)優(yōu)選絮狀生物質(zhì)的平均直徑從而更好地實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化。

20、更進(jìn)一步地，所述s3中聚乙烯醇溶液的質(zhì)量濃度為6％，海藻酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為2％，高溫滅菌溫度為120～130℃，滅菌時(shí)間30～40min，常溫溫度為25～28℃。

21、更進(jìn)一步地，所述s3中生物炭為玉米秸稈生物炭。

22、更進(jìn)一步地，所述s3中聚氨酯海綿塊為邊長(zhǎng)1.5～3cm的正方體結(jié)構(gòu)設(shè)置，將混合物分散滴入若干個(gè)聚氨酯海綿塊后，將所有的聚氨酯海綿塊進(jìn)行強(qiáng)化固定，所有的聚氨酯海綿塊在細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)器中的填充體積占比為30～70％。

23、優(yōu)選地，所述強(qiáng)化固定時(shí)，將所有的聚氨酯海綿塊分為兩份，其中一份進(jìn)行深冷強(qiáng)化固定，另一份進(jìn)行一般強(qiáng)化固定，得到的深冷強(qiáng)化固定聚氨酯海綿塊與一般強(qiáng)化固定聚氨酯海綿塊的比例為3:7，所述深冷強(qiáng)化固定是將聚氨酯海綿塊進(jìn)行液氮驟冷處理，處理時(shí)間為15～30min，所述一般強(qiáng)化固定是將聚氨酯海綿塊浸泡在質(zhì)量濃度為4％的cacl2溶液中，并在4℃下固定12h，在填充時(shí)，將進(jìn)行深冷強(qiáng)化固定的聚氨酯海綿塊置于外圍，將進(jìn)行一般強(qiáng)化固定的聚氨酯海綿塊置于深冷強(qiáng)化固定的聚氨酯海綿塊內(nèi)側(cè)。

24、本發(fā)明還提供了短程硝化反硝化聯(lián)合細(xì)胞固定化厭氧氨氧化處理沼液的方法的應(yīng)用，將所述方法應(yīng)用于豬場(chǎng)沼液的脫氮處理中。

25、本發(fā)明的有益效果是：

26、(1)本發(fā)明的短程硝化反硝化聯(lián)合細(xì)胞固定化厭氧氨氧化處理沼液的方法應(yīng)用于高氨氮廢水的處理中，相較于傳統(tǒng)硝化反硝化法處理，供氧量節(jié)省40～60％，cod需求量減少100％，污泥產(chǎn)量減少60～90％，相較于一般短程硝化反硝化-厭氧氨氧化技術(shù)，no2--n/nh4+-n比值控制穩(wěn)定方便、nob可被有效抑制、anaob富集速度加快且對(duì)重金屬和抗生素等因素的抵抗能力得到提高。

27、(2)本發(fā)明的短程硝化反硝化聯(lián)合細(xì)胞固定化厭氧氨氧化處理沼液的方法對(duì)于細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)器中的厭氧氨氧化顆粒污泥進(jìn)行了復(fù)配優(yōu)化，進(jìn)一步提高了細(xì)胞固定化厭氧氨氧化處理的效果，同時(shí)配合對(duì)聚氨酯海綿塊的兩種強(qiáng)化固定方法配合使用，能夠使通過(guò)深冷強(qiáng)化固定的聚氨酯海綿塊具有一定的緩釋效果，同時(shí)也使整個(gè)細(xì)胞固定化厭氧氨氧化反應(yīng)更加穩(wěn)定。