一种提高硝化反硝化工艺脱氮效果的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高硝化反硝化工艺脱氮效果的方法，在同步硝化反硝化工艺处理含氨废水的体系中，投加主要包括虫草素、烷基糖苷和聚乙二醇的组合物，其中所述的虫草素、烷基糖苷和聚乙二醇的重量比为2‑20:1‑10:1，优选5‑10:2‑5:1。本发明专利技术通过投加特定组合物，解决了同步硝化反硝化在实际应用中遇到的微生物功能互相制约、脱氮效果差、运行不稳定等问题，实现污水的达标处理。

A method to improve the denitrification effect of nitrification and denitrification process

【技术实现步骤摘要】
一种提高硝化反硝化工艺脱氮效果的方法
本专利技术属于污水处理领域，具体涉及一种提高硝化反硝化工艺脱氮效果的方法。
技术介绍
同步硝化反硝化（SND）是指硝化反应和反硝化反应在同一反应器内同时进行。这一新型脱氮工艺不仅克服了传统生物脱氮工艺硝化和反硝化过程在两个不同的反应器内进行或者在同一反应器内顺次进行（SBR）的不足。与传统硝化反硝化工艺比较，SND在降低能耗和物耗等方面具有突出的优势：反硝化过程产生的碱可部分中和硝化过程产生的酸，减少化学试剂消耗，能有效地保持反应器中pH稳定，减少或取消碱度的投加；减少传统反应器的容积、节省基建费用；对于仅由一个反应池组成的序批式反应器来讲，SND能够降低实现硝化反硝化所需的时间；曝气量的节省、能够进一步降低能耗，符合目前大力提倡的节能减排要求。因此，同步硝化反硝化脱氮过程，已经成为污水处理领域的研究热点之一。国外有研究者将硝化菌和反硝化菌置于同一反应器中混合培养，虽可以达到单个反应器的同步硝化反硝化，但是反硝化结果不尽人意，离实际应用还有一定的距离。荷兰Olburgen土豆加工废水处理项目采用短程硝化和厌氧氨氧化组合实现同步硝化反硝化，但是由于反硝化采用专性厌氧的厌氧氨氧化细菌，该细菌长期处于一定浓度的有氧环境中，从而在一定程度上降低了厌氧氨氧化细菌的活性，导致脱氮效果不理想。国内也进行了一些相关的研究工作，耿金菊等利用好氧反硝化菌群和自养硝化菌群组合脱氮（应用与环境生物学报,2002,8(1):78-82），虽然具有较好的氨氮脱除能力，但高于300mg/L的高浓度氨氮能抑制菌体的生长，并且氨氮浓度高于200mg/L时，脱氮后氨氮残余量较多，同时不耐受高浓度有机碳，500mg/L的有机碳浓度抑制菌体生长并降低脱氮效果；这种组合菌群中的各类细菌培养与生长条件不一致，一种发挥功能时另一种却被处于抑制状态，导致彼此不协调，生物脱氮时间延长，成本增大，脱氮效率受到影响。同时无论是传统的还是新型的生物脱氮，都需要硝化细菌和反硝化细菌共同完成。其中参与硝化过程的微生物以典型的自养硝化细菌为主，它从生物氧化氨氮到硝态氮过程中获得能量，一般以无机碳为碳源，因此代谢时间长、生长比较缓慢，属于革兰氏阴性菌，细胞壁中肽聚糖含量低，蛋白质和脂肪含量高，对环境变化比较敏感，所以自然界中天然的硝化细菌的适应性和耐受性比较差。参与反硝化作用的微生物主要是反硝化细菌，这类微生物一般只有在厌氧的条件下，才能诱导出反硝化作用所需的硝酸盐还原酶A和亚硝酸还原酶，以硝酸盐或亚硝酸盐为电子受体进行脱氮。由于两类微生物所需环境的不同，因此在污水处理的整个脱氮过程，即硝化过程和反硝化过程，高浓度的氨氮、硝态氮会抑制硝化菌的生长，高浓度的溶解氧和碳源不足会抑制反硝化菌的生长，系统的抗冲击能力比较差，从而影响总体脱氮效果。CN201510802687.5公开了一种污水短程同步硝化反硝化脱氮方法，主要是向含氨污水处理体系中投加亚硝酸型脱氮菌和微生物生长促进剂，所述微生物生长促进剂包括金属盐、多胺类物质、有机酸羟胺和Na2SO3。该方法解决了同步硝化反硝化在实际应用中遇到的微生物功能互相制约、脱氮效果不稳定等问题，但是促进剂使用金属盐，使用不当会存在二次污染的隐患。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种提高硝化反硝化工艺脱氮效果的方法。本专利技术通过投加特定组合物，解决了同步硝化反硝化在实际应用中遇到的微生物功能互相制约、脱氮效果差、运行不稳定等问题，实现污水的达标处理。本专利技术提供的提高硝化反硝化工艺脱氮效果的方法，包括如下内容：在同步硝化反硝化工艺处理含氨废水的体系中，投加主要包括虫草素、烷基糖苷和聚乙二醇的组合物，其中所述的虫草素、烷基糖苷和聚乙二醇的重量比为2-20:1-10:1，优选5-10:2-5:1。本专利技术中，所述的虫草素的分子式为CsHyON，相对分子质量为251.25，为含氮配糖体的核酸衔生物，属嘌呤类生物碱。本专利技术所使用虫草素主要是通过天然提取或者发酵来源的虫草素。本专利技术中，所述的烷基糖苷（简称APG）是由葡萄糖与可再生资源天然脂肪醇在酸性催化剂条件下脱去一个分子水而得，通常采用APG0810、APG0814、APG0816、APG1214、APG1216等中的至少一种。本专利技术中，所述的聚乙二醇（PEG）采用分子量小于500的聚乙二醇，如PEG-200、PEG-400等中的至少一种，优选PEG-200。本专利技术中，所述组合物每次按照进水中组合物浓度为0.001-1mg/L，优选为0.05-0.1mg/L进行投加，可以每天一次或者每隔几天投加一次，直到出水总氮浓度低于40mg/L时停止投加。在运行过程中如果系统出现波动，氨氮或者总氮去除率不稳定时可以随时投加使用。本专利技术中，含氨污水为一切适合生物法处理的含COD和氨氮的污水，其中氨氮浓度为50-500mg/L，总氮浓度为50-500mg/L，COD浓度为500-1000mg/L。本专利技术中，同步硝化反硝化工艺是指能够在一个反应器中实现同步硝化反硝化脱氮的处理体系，包括由于空间上溶解氧的分布不均而形成的同步硝化反硝化和由内部厌氧外部好氧的脱氮颗粒污泥而形成的同步硝化反硝化系统。同步硝化反硝化工艺的运行条件：温度为18-40℃，优选为25-40℃，溶解氧为0.1-3mg/L，pH为7-9，回流比20-40。本专利技术通过在同步硝化反硝化工艺处理含氨废水的体系中投加虫草素、烷基糖苷和聚乙二醇组合物，一方面可以促进脱氮微生物的生长、提高微生物对底物、产物和不适宜环境条件的快速适应能力，提高脱氮速率的同时可明显改善系统运行稳定性。对于受冲击的系统，可以降低高浓度的氨氮和硝态氮对硝化细菌的抑制，提高反硝化细菌在高浓度的溶解氧和碳源不足条件下的脱氮效果，能够维持系统的长期稳定运行并实现受冲击后的快速修复，可以明显提高废水的处理效果，真正实现稳定的同步硝化反硝化脱氮。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术方法和效果作进一步详细说明。实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。以下实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为本领域常规方法。下述实施例中所用的实验材料，如无特殊说明，均可从生化试剂商店购买得到。本专利技术实施例中，COD浓度采用GB11914-89《水质化学需氧量的测定-重铬酸盐法》测定；氨氮浓度采用GB7478-87《水质铵的测定-蒸镏和滴定法》测定；总氮浓度采用GB11894-89《水质-总氮的测定-碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》。首先按照表1的比例和配方制备组合物。表1组合物的配方和比例某石化企业产生的煤气化污水，其中氨氮浓度为250-350mg/L，总氮浓度为250-370mg/L、COD浓度为500-1000mg/L。采用现有同步硝化反硝化工艺处理后，出水总氮不能实现达标处理，并且经常出现氨氮也不达标的情况。本专利技术模拟工业装置，在实验室采用有效容积为5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高硝化反硝化工艺脱氮效果的方法，其特征在于包括如下内容：在同步硝化反硝化工艺处理含氨废水的体系中，投加主要包括虫草素、烷基糖苷和聚乙二醇的组合物，其中所述的虫草素、烷基糖苷和聚乙二醇的重量比为2-20:1-10:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高硝化反硝化工艺脱氮效果的方法，其特征在于包括如下内容：在同步硝化反硝化工艺处理含氨废水的体系中，投加主要包括虫草素、烷基糖苷和聚乙二醇的组合物，其中所述的虫草素、烷基糖苷和聚乙二醇的重量比为2-20:1-10:1。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的虫草素、烷基糖苷和聚乙二醇的重量比为5-10:2-5:1。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的虫草素的是通过天然提取或者发酵来源的虫草素。


4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的烷基糖苷采用APG0810、APG0814、APG0816、APG1214、APG1216等中的至少一种。


5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的聚乙二醇采用分子量小于500的聚乙二醇。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的聚乙二醇采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：高会杰，孙丹凤，王刚，陈明翔，郭志华，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11