一种沸石强化脱氮的方法技术

本发明专利技术公开了一种沸石强化脱氮的方法，包括以下步骤，(1)将活性污泥接种到沸石强化间歇曝气SBR(Zeo‑IASBR)反应器中，加入沸石；(2)进水，搅拌，间歇曝气，停止搅拌和曝气，静置沉淀，排出部分出水，完成一个反应周期；(3)在一个反应周期的最后一个曝气阶段排出部分活性污泥，在下一个反应周期的进水阶段补加进水，补加部分沸石粉；如此循环，待曝气阶段亚硝化率达70％以上，出水中总氮去除率达90％以上表示强化脱氮驯化成功。本发明专利技术通过投加对氨氮具有吸附作用的沸石粉末来控制反应器中游离氨氮浓度，达到选择性抑制NOB的目的，同时还可以高效的去除废水中的氨氮和总氮浓度，实现稳定强化脱氮。

【技术实现步骤摘要】
一种沸石强化脱氮的方法
本专利技术属于环境保护氨氮废水处理的
，涉及一种沸石强化脱氮的方法。
技术介绍
市政和工业污水处理在我国城市化建设中快速的推进，因此在国家经济快速发展与污水排放量不断增加的前提下，污水中高浓度氨氮的去除已经成为我国现阶段污染减排的研究重点。目前污水脱氮过程均是利用同步硝化反硝化(SND)、短程硝化反硝化(PND)或者短程硝化/ANAMMOX技术实现强化脱氮。为了实现强化脱氮，要求硝化过程控制在亚硝酸盐阶段，即促进氨氧化菌(AOB)的生长活性或代谢活性并且抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的生长活性或代谢活性。因此，掌握控制AOB和NOB的生物活性和生长动力学就成了短程硝化技术的关键。温度、pH、溶解氧和污泥龄等因素都是抑制NOB活性和影响短程硝化效率的关键，但是有效操控这些参数的相互作用，即增加了污水脱氮系统的操作难度，也成为了强化脱氮实现的制约因素。沸石是自然界天然存在的多孔性含水硅铝酸盐晶体的总称，是由硅氧四面体和铝氧四面体组成的架状硅酸盐。沸石的硅氧四面体晶体结构中硅离子被铝离子部分置换，使得沸石骨架带有过剩的负电荷，这些负电荷通常有一价或者二价阳离子(Na+、K+、Mg2+和Ca2+等)所平衡。因此，沸石具有较强的阳离子交换能力，尤其是对于小于其孔道直径的分子(如NH4+)具有较强的选择交换性。目前，沸石作为经济高效的吸附剂广泛应用于物理吸附/化学吸附去除水中的氨氮。沸石亦可作为生物载体应用于生物脱氮过程。沸石对NH4+的交换吸附使NH4+离子富集于沸石表面及内部，同时又作为生物载体形成生物-沸石絮凝体，使得NH4+被硝化菌硝化，实现沸石的动态生物再生。有研究提出SBR工艺中投加沸石可以增加约2倍的比好氧率(SOUR)，降低约2倍的污泥指数(SVI)，TN去除率提高约13％。投加沸石可显著降低系统的曝气量，提高SND效率。因此，本专利技术人对此做进一步研究，研发出一种沸石强化脱氮的方法，本案由此产生。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种沸石强化脱氮的方法，通过投加对氨氮具有吸附作用的沸石粉末来控制反应器中游离氨氮浓度，达到选择性抑制NOB的目的，同时还可以高效的去除废水中的氨氮和总氮浓度，实现稳定强化脱氮。为解决上述技术问题，本专利技术的技术解决方案是：一种沸石强化脱氮的方法，包括以下工艺步骤：步骤(1)：将活性污泥接种到Zeo-IASBR反应器中，再向Zeo-IASBR反应器中加入沸石；步骤(2)：选取一个反应器周期，进水氨氮浓度为30～500mg/L，进水COD/N为5～20，控制进水的pH为7～8.5，间歇曝气进行生化反应，排出部分泥水混合物，体积为V泥，停止曝气和搅拌，静置沉淀，排出Zeo-IASBR反应器中的部分水，体积为V水，此时完成一个反应周期；步骤(3)：向步骤(2)中排出的部分泥水混合物的Zeo-IASBR反应器中补加进水，进水的加入量与步骤(2)中排出的部分泥水混合物和部分水的排出总量相同，体积为V泥+V水，补加部分沸石，沸石的补加量与步骤(2)中排出的部分泥水混合物中沸石的排出量相同，进水氨氮浓度为30～500mg/L，进水COD/N为5～20，控制进水的pH为7～8.5，间歇曝气进行生化反应，停止曝气和搅拌，静置沉淀，排出Zeo-IASBR反应器中的部分水，体积为V水，此时完成一个反应周期；如此循环，待曝气阶段亚硝化率达70％以上，出水中总氮去除率达90％以上表示强化脱氮驯化成功；步骤(4)：强化脱氮驯化成功后，继续运行复数个反应周期，实现稳定强化脱氮。优选的，步骤(4)所述复数个周期为大于或者等于30个反应周期。优选的，在步骤(1)或步骤(3)中所述沸石的投加量为0.5～100g/L，所述的沸石为沸石粉/沸石颗粒/天然沸石/人工合成沸石。优选的，在步骤(2)或步骤(3)中所述间歇曝气是指不曝气(搅拌)/曝气(搅拌)循环次数为2～6次，不曝气(搅拌)/曝气(搅拌)的时间比例为1：1，时间分布为50min～80min不曝气(搅拌)和50min～80min曝气(搅拌)。优选的，在步骤(2)或步骤(3)中所述在间歇曝气的最后一个曝气阶段排出泥水混合物，排出的泥水混合物体积为Zeo-IASBR反应器工作体积的5％～20％。优选的，在步骤(2)或步骤(3)中所述排出Zeo-IASBR反应器中的部分水的体积跟进水体积相同，为Zeo-IASBR反应器工作体积的10％～50％。优选的，在步骤(2)或步骤(3)中所述静置沉淀时间为50min～80min；生化反应的温度为15℃～35℃；曝气阶段须满足：0.5mg/L≤溶解氧DO≤5mg/L。优选的，在步骤(2)或步骤(3)中所述反应周期是指一天反应周期次数为2、3、4、6、8、12个周期中的一个反应周期。优选的，步骤(2)还包括：在排出部分泥水混合物，体积为V泥之前，先进水氨氮浓度为30mg/L，COD浓度为150mg/L(COD/N＝5)，利用硫酸和氢氧化钠溶液调节进水pH到7.5±0.5，搅拌，间歇曝气，50min不曝气/50min曝气，在常温下进行生化反应，停止搅拌和曝气，静置沉淀60min，排出Zeo-IASBR反应器中的部分水，体积为V水，然后向排出的部分水的Zeo-IASBR反应器中补加进水，进水的加入量与排出的部分水的排出量相同，体积为V水。优选的，步骤(3)中还包括：在排出Zeo-IASBR反应器中的部分水，体积为V水之后，向Zeo-IASBR反应器中补加进水，进水的加入量与步骤(2)中排出的部分泥水混合物和部分水的排出总量相同，体积为V泥+V水，进水氨氮浓度为30～500mg/L，进水COD/N为5～20，控制进水的pH为7～8.5，间歇曝气进行生化反应，停止曝气和搅拌，静置沉淀，排出Zeo-IASBR反应器中的部分水，体积为V水。采用上述方案后，由于本专利技术向Zeo-IASBR反应器，即沸石强化间歇曝气SBR(Zeo-IASBR)反应器中投加对氨氮具有吸附和离子交换作用的沸石，通过沸石对氨氮的吸附-解吸过程，控制游离氨的浓度，促使AOB在沸水表面附着生长，有选择性的抑制NOB的生长活性/代谢活性，使Zeo-IASBR反应器中曝气阶段硝化过程亚硝酸盐积累实现稳定的短程硝化，不曝气阶段从亚硝酸盐开始，从而实现稳定的强化脱氮，对含氮废水的脱氮过程具有重要的工程实践意义。相对于现有技术，本专利技术具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术的方法适用于处理含氨氮废水，处理效果好，可稳定实现强化脱氮；(2)本专利技术可以在15℃～35℃条件下实现稳定强化脱氮，克服了其他脱氮工艺在低温条件下脱氮效果差的缺点；(3)本专利技术的方法简单、高效、投资成本低，并可减少一半以上的曝气量，节能降耗，脱氮效果稳定可靠。附图说明图1是本专利技术实施例1与未加沸石的效果对比图；图2是本专利技术实施例2与未加沸石的效果对比图；图3是本专利技术实施例3与未加沸石的效果对比图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详述。本专利技术所揭示的是一种沸石强化脱氮的方法，为本专利技术的较佳实施例。实施例1一种沸石强化脱氮的方法，包括以下步骤：步骤(1)：活性污泥取自当地生活污水处理厂二沉池，经多次加自来水、沉淀、去上清液处理后，接种到Zeo-IASB本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沸石强化脱氮的方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：步骤(1)：将活性污泥接种到Zeo‑IASBR反应器中，再向Zeo‑IASBR反应器中加入沸石；步骤(2)：选取一个反应器周期，进水氨氮浓度为30～500mg/L，进水COD/N为5～20，控制进水的pH为7～8.5，间歇曝气进行生化反应，排出部分泥水混合物，体积为V泥，停止曝气和搅拌，静置沉淀，排出Zeo‑IASBR反应器中的部分水，体积为V水，此时完成一个反应周期；步骤(3)：向步骤(2)中排出的部分泥水混合物的Zeo‑IASBR反应器中补加进水，进水的加入量与步骤(2)中排出的部分泥水混合物和部分水的排出总量相同，体积为V泥+V水，补加部分沸石，沸石的补加量与步骤(2)中排出的部分泥水混合物中沸石的排出量相同，进水氨氮浓度为30～500mg/L，进水COD/N为5～20，控制进水的pH为7～8.5，间歇曝气进行生化反应，停止曝气和搅拌，静置沉淀，排出Zeo‑IASBR反应器中的部分水，体积为V水，此时完成一个反应周期；如此循环，待曝气阶段亚硝化率达70％以上，出水中总氮去除率达90％以上表示强化脱氮驯化成功；步骤(4)：强化脱氮驯化成功后，继续运行复数个周期，实现稳定强化脱氮。...

【技术特征摘要】
1.一种沸石强化脱氮的方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：步骤(1)：将活性污泥接种到Zeo-IASBR反应器中，再向Zeo-IASBR反应器中加入沸石；步骤(2)：选取一个反应器周期，进水氨氮浓度为30～500mg/L，进水COD/N为5～20，控制进水的pH为7～8.5，间歇曝气进行生化反应，排出部分泥水混合物，体积为V泥，停止曝气和搅拌，静置沉淀，排出Zeo-IASBR反应器中的部分水，体积为V水，此时完成一个反应周期；步骤(3)：向步骤(2)中排出的部分泥水混合物的Zeo-IASBR反应器中补加进水，进水的加入量与步骤(2)中排出的部分泥水混合物和部分水的排出总量相同，体积为V泥+V水，补加部分沸石，沸石的补加量与步骤(2)中排出的部分泥水混合物中沸石的排出量相同，进水氨氮浓度为30～500mg/L，进水COD/N为5～20，控制进水的pH为7～8.5，间歇曝气进行生化反应，停止曝气和搅拌，静置沉淀，排出Zeo-IASBR反应器中的部分水，体积为V水，此时完成一个反应周期；如此循环，待曝气阶段亚硝化率达70％以上，出水中总氮去除率达90％以上表示强化脱氮驯化成功；步骤(4)：强化脱氮驯化成功后，继续运行复数个周期，实现稳定强化脱氮。2.根据权利要求1所述的一种沸石强化脱氮的方法，其特征在于：步骤(4)所述复数个周期为大于或者等于30个反应周期。3.根据权利要求1所述的一种沸石强化脱氮的方法，其特征在于：在步骤(1)或步骤(3)中所述沸石的投加量为0.5～100g/L，所述的沸石为沸石粉/沸石颗粒/天然沸石/人工合成沸石。4.根据权利要求1所述的一种沸石强化脱氮的方法，其特征在于：在步骤(2)或步骤(3)中所述间歇曝气是指不曝气(搅拌)/曝气(搅拌)循环次数为2～6次，不曝气(搅拌)/曝气(搅拌)的时间比例为1：1，时间分布为50min～80min不曝气(搅拌)和50min～80min曝气(搅拌)。5.根据权利要求1所述的一种沸石强化脱氮的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘敏，黄晓鸣，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：福建,35