【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氨氮废水处理领域，具体涉及一种球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法。
技术介绍
1、医药化工、化肥、石化、炼焦、冶炼、屠宰等行业是我国含氨氮废水排放的工业大户，其排放的氨氮废水具有c/n比例低的特点，属于较难处理的主要工业废水之一，采用传统硝化-反硝化生物脱氮技术对这类废水进行处理时，常出现生物脱氮处理能力受限、剩余活性污泥产量高、有机碳源投加量大、曝气量大等技术问题，同时活性污泥处理成本、药剂投加成本和能耗也随之显著增加。因此，选择适合这类氨氮废水的生物处理工艺显得尤为重要。
2、单级自养脱氮作为一项新型生物脱氮技术，与传统硝化-反硝化技术相比，具有工艺流程短、不消耗有机碳源、能耗低等特点，如表1所示。该工艺在处理中高浓度氨氮、低c/n比的废水方面，具有显著的技术优势。然而，厌氧氨氧化技术在实际研发中，存在启动周期长、运行不稳定的问题，限制了该技术的生物脱氮能力，并对该技术适用范围的拓展与应用推广形成影响。
3、表1厌氧氨氧化技术与传统硝化-反硝化技术的对比分析
4、
5、厌氧氨氧化技术与传统硝化-反硝化技术在处理氨氮废水中有其自身的特点，现有技术中尚没有高效处理氨氮和总氮废水的单级脱氮方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种球藻协同单级自养脱氮高
3、(1)将活性污泥接种至一体式淹没式生物滤池中并向一体式淹没式生物滤池中通入惰性气体进行生物挂膜；
4、(2)向步骤(1)处理后的一体式淹没式生物滤池中输入模拟氨氮废水反应，所述模拟氨氮废水符合以下参数：ph 7.99～8.35，codcr 0.0～7.0mg/l，nh4+-n 102.0～164.0mg/l，no2--n 0.0～7.0mg/l，no3--n 1.2～2.4mg/l，控制反应体系中的do为0.6～0.8mg/l，ph为6.67～8.01，水温为29.5～31.9℃；
5、(3)继续多批次保持输入同步骤(2)所述模拟氨氮废水进行驯化反应，控制反应体系中的do为0.6～0.8mg/l，ph为6.67～8.01，水温为29.5～31.9℃，同时对一体式淹没式生物滤池进行间歇性光照处理和避光处理，光照处理周期和避光处理周期的时长比例为(0.5～1.2)：1，一个连续的光照处理周期时长为8～13小时，进而控制球藻的生长，当一体式淹没式生物滤池内壁15％～20％的面积生长并附着球藻，并且一体式淹没式生物滤池中活性污泥中的微生物群落符合以下条件时系统启动成功；所述一体式淹没式生物滤池中活性污泥中的微生物群落包括以下相对丰度的微生物：浮霉菌门(planctomycetes)的相对丰度为42.0％～44.0％、拟杆菌门(bactcroidetes)的相对丰度为25.0％～27.0％、变形菌门(proteobacteria)的相对丰度为13.0％～15.0％、绿弯菌门(chloroflexi)的相对丰度为8.0％～10.0％、蓝藻门(cyanobacteria)的相对丰度为1％～2％、酸杆菌门(acidobacteria)的相对丰度为1％～2％、装甲菌门(armatimonadetes)的相对丰度为0.5％～1.5％；
6、(4)向一体式淹没式生物滤池中输入待处理氨氮废水，并稳定运行，所述待处理氨氮废水中含有氨氮。
7、上述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法在于接种活性污泥后通过通入惰性气体挂膜，然后输入氨氮废水进行启动，同时对一体式淹没式生物滤池进行间歇性光照处理和避光处理，光照处理周期和避光处理周期的时长比例为(0.5～1.2)：1，一个连续的光照处理周期时长为8～13小时，进而控制球藻的生长，当一体式淹没式生物滤池内壁15％～20％的面积生长并附着球藻，此时特定微生物相对丰度的活性污泥产生，达到特定微生物相对丰度的活性污泥与球藻在同一个一体式淹没式生物滤池中共生，使球藻与单级自养脱氮功能菌协同处理氨氮废水，实现一体式淹没式生物滤池中氨氮和总氮的高效处理。该方法启动时间短，氨氮的平均去除率提升至96.1％，总氮平均去除率提升至88.2％。
8、上述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法将活性污泥微生物和球藻在同一个一体式淹没式生物滤池中共生，其中，活性污泥微生物的主要作用是将废水中的部分氨氮经好氧氨氧化菌的的作用生成亚硝酸氮，生成的亚硝酸氮和剩余的氨氮经厌氧氨氧化菌的作用生成大量氮气和很少量的硝酸氮，实现氨氮从废水中的有效去除。其次，球藻可以吸收氨氮、亚硝酸盐进行光合作用，放出少量氧气，不仅进一步对氨氮废水进行有效治理，还可以补充少量氧气，减少曝气能耗。同时，球藻可以抑制蓝藻，并起到一定的系统保温作用，促进活性污泥微生物的活性和稳定性。另外，上述专利技术方法中，溶解氧、ph、温度、水力停留时间、有机碳源、无机碳源等参数对能否成功实现上述方法的目的有重要影响。ph会改变细胞膜表面电荷，进而影响微生物对营养物质的吸收和微生物代谢过程中酶的活性；溶解氧是影响反应体系中功能菌好氧氨氧化菌和厌氧氨氧化菌生长繁殖的关键因素；温度是影响微生物体内酶的活性和蛋白质性质的重要因素；有机碳源会抑制反应体系内好氧氨氧化菌和厌氧氨氧化菌的活性；无机碳源是厌氧氨氧化菌合成自身细胞物质与能量代谢的营养物质之一；水利停留时间控制反应体系内微生物不同代谢时期。上述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法通过控制上述因素缩短了启动时间，提升了氨氮、总氮的去除率。
9、优选地，所述步骤(4)中，待处理氨氮废水中氨氮的浓度为100～200mg/l。
10、上述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法可实现一体式淹没式生物滤池中浓度为100～200mg/l氨氮的有效处理。
11、优选地，所述步骤(4)中，控制反应体系中的do为0.6～0.8mg/l，ph为7.01～7.84，水温为29.3～32.2℃，光照条件为：光照处理周期和避光处理周期的时长比例为(0.5～1.2)：1，一个连续的光照处理周期时长为8～13小时。
12、优选地，所述步骤(1)中，活性污泥的mlss浓度为6000～8000mg/l，活性污泥的ph为6.0～9.0。
13、优选地，所述步骤(1)中，通入惰性气体使一体式淹没式生物滤池中的气压控制在0.15～0.20mpa，持续通气时间为48～72h，通气后静置10～30min。
14、优选地，所述一体式淹没式生物滤池中设置有组合填料，所述组合填料由填料单片、塑料套管、中心铜管丝三部分组成，所述组合填料的结构是将塑料圆片压扣成双圈大塑料环，将涤纶丝压在双圈大塑料环的环圈上，使纤维束均匀分布；双圈大塑料环的内圈是雪花状塑料枝条。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，待处理氨氮废水中氨氮的浓度为100～200mg/L。
3.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，控制反应体系中的DO为0.6～0.8mg/L，pH为7.01～7.84，水温为29.3～32.2℃，光照条件为：光照处理周期和避光处理周期的时长比例为(0.5～1.2)：1，一个连续的光照处理周期时长为8～13小时。
4.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，活性污泥的MLSS浓度为6000～8000mg/L，活性污泥的pH为6.0～9.0。
5.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，通入惰性气体使一体式淹没式生物滤池中的气压控制在0.15～0.20Mpa，持
6.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述一体式淹没式生物滤池中设置有组合填料，所述组合填料由填料单片、塑料套管、中心铜管丝三部分组成，所述组合填料的结构是将塑料圆片压扣成双圈大塑料环，将涤纶丝压在双圈大塑料环的环圈上，使纤维束均匀分布；双圈大塑料环的内圈是雪花状塑料枝条。
7.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述模拟氨氮废水包括以下组分：NH4Cl 0.39～0.64g/L，KH2PO40.025～0.031g/L，MgSO4 0.01～0.02g/L，CaCl2 0.01～0.02g/L，NaHCO3 0.40～0.60g/L。
8.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的水力停留时间为14～18小时，所述步骤(3)中的水力停留时间为14～18小时，所述步骤(4)中的水力停留时间为14～18小时。
9.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，不排出底泥；所述步骤(3)中，不排出底泥，所述步骤(4)中，不排出底泥。
10.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，挂膜活性污泥用量与一体式淹没式生物滤池有效体积比为(0.4～0.6)：1。
...【技术特征摘要】
1.一种球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，待处理氨氮废水中氨氮的浓度为100～200mg/l。
3.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，控制反应体系中的do为0.6～0.8mg/l，ph为7.01～7.84，水温为29.3～32.2℃，光照条件为：光照处理周期和避光处理周期的时长比例为(0.5～1.2)：1，一个连续的光照处理周期时长为8～13小时。
4.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，活性污泥的mlss浓度为6000～8000mg/l，活性污泥的ph为6.0～9.0。
5.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，通入惰性气体使一体式淹没式生物滤池中的气压控制在0.15～0.20mpa，持续通气时间为48～72h，通气后静置10～30min。
6.根据权利要求1所述球藻协同单级自养脱氮高效处理低碳氮比氨氮废水的方法，其特征在于，所述一体式淹没式生物滤池中设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳秀，黄华枝，万俊杰，张堃，柯泽健，萧晓彤，邝培霖，
申请(专利权)人：广东轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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