一種利用廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的方法，在缺氧段采用泵投方式投加廢糖蜜，投加量為每升廢水加入40～120mg廢糖，其中，廢糖的總磷質(zhì)量比為低于千分之一；廢糖的總氮質(zhì)量為比低于千分之五，所述缺氧段可為專性缺氧工序段，也可為序批式活性污泥法的曝氣時段的后半段，對于不分時段、不分區(qū)的氧化溝工藝也可以將碳源直接投加在生化池，本發(fā)明采用廢糖作為強化脫氮碳源的方法，實現(xiàn)高效脫氮的效果，能夠有效提高低碳源污水處理系統(tǒng)的脫氮效率，同時也能提高總磷的去除。
【專利說明】
一種利用廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的方法
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明屬于污水處理領域，涉及一種利用廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生物脫氮機理:污水生物脫氮的基本原理就是在將有機氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮的基礎 上，先利用好氧段經(jīng)硝化作用，由硝化細菌和亞硝化細菌的協(xié)同作用，將氨氮通過硝化作用 轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮。在缺氧條件下通過反硝化作用將硝氮轉(zhuǎn)化為氮氣，溢出水面釋放 到大氣，參與自然界氮的循環(huán)，大量減少水中含氮物質(zhì)，降低出水的潛在危險性，達到從廢 水中脫氮的目的。
[0003] 具有脫氮除磷功能的污水廠，有機物主要消耗在釋磷、反硝化脫氮和異養(yǎng)菌生長 等方面。但是，一般城市污水中所含的易降解COD(化學需氧量)是有限的，在低碳源污水處 理系統(tǒng)中，C0D/TN(化學需氧量與總氮的比值)較低的現(xiàn)象更為突出，VFAs(揮發(fā)性脂肪酸） 含量更是十分有限，碳源不足成為反硝化和釋磷的限制因素，所以在生物脫氮除磷系統(tǒng)中， 聚磷菌和反硝化菌因碳源不足而產(chǎn)生競爭，影響去除效果，因此目前進水情況下，僅靠生物 作用，脫氮及除磷效率一般都較低。
[0004]為改善低碳源污水處理系統(tǒng)的脫氮效率，國內(nèi)外眾多學者及工程師開展了多項脫 氮技術(shù)的研究及應用工作，內(nèi)部工藝優(yōu)化及新工藝開發(fā)研究成為研究熱點，但從運行效果 來看，對于低碳源污水的處理，上述各種工藝對脫氮除磷的改善作用仍然有限，且整體脫氮 效果仍然不高，總磷效果惡化;在應對有機物濃度較低、C/N(碳氮比）相對較高的城市污水 時，污水廠一般采用外加碳源(如甲醇、乙醇、乙酸、葡萄糖、淀粉等）的方式，求得出水達標， 但采用的投加甲醇等商業(yè)碳源的方式不僅增加了經(jīng)濟成本，同時也違背了節(jié)能減排、低能 耗的宗旨。對于污水處理脫氮，生化法顯然是最為經(jīng)濟的方法，在各類最新脫氮機理尚未取 得突破性進展之前，硝化反硝化機理是生物脫氮的唯一途徑，因此開發(fā)性能優(yōu)異、價格低廉 的替代商業(yè)碳源是解決脫氮問題的重要研究方向。
[0005] CN102633359A公開了一種適用于含氮化工廢水總氮的處理方法，本發(fā)明是一種適 用于含氮化工廢水總氮的處理方法，該方法包括預曝氣池處理和兩級A/0處理工藝;廢水依 次經(jīng)過預曝氣池、一級厭氧池、一級好氧池、二級厭氧池、二級好氧池、沉淀池進行處理。其 中在預曝氣池、一級好氧池、二好氧池可以投加脫氮菌劑進行生物強化，期間向一級厭氧池 和二級厭氧池投加適量葡萄糖或其他碳源來補充反硝化作用所需的碳源。該發(fā)明采用葡萄 糖作為碳源，相對來說碳源費用較高，且工藝復雜，不適于中小型低碳源污水處理廠過渡階 段的改造，并且該發(fā)明并沒有提到對于除磷也具備較好的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種利用廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的方 法，在缺氧段采用投加栗投加廢糖蜜，結(jié)合B0D5/TN應大于4的要求，根據(jù)原水進水水質(zhì)，投 加量為每升廢水加入40~120mg廢糖蜜，其中，廢糖蜜的總磷質(zhì)量比為低于千分之一;廢糖 蜜的總氮質(zhì)量為比低于千分之五，所述缺氧段可為專性缺氧工序段或缺氧時段也可為序批 式活性污泥法的曝氣時段的后半段。
[0007] 優(yōu)選的，所述的缺氧段對于不分時段、不分區(qū)的氧化溝工藝也可以將碳源直接投 加在生化池。
[0008] 優(yōu)選的，廢糖蜜的預處理方法為:篩選、除渣和脫色。
[0009] 優(yōu)選的，所述篩選的標準為要求總氮小于3g/kg。
[0010] 優(yōu)選的，所述脫色為采用大孔陰離子脫色樹脂進行脫色。
[0011]優(yōu)選的，所述投加栗的材料可為塑料、玻璃鋼、PVDF材質(zhì)，不可為不銹鋼栗或其他 非耐腐蝕栗。
[0012] 本發(fā)明還提供廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的用途，用于強化污水處理廠除 氮除磷的效果，其中，投加量為每升廢水加入40~120mg廢糖，所述廢糖的總磷質(zhì)量比為低 于千分之一;廢糖的總氮質(zhì)量為比低于千分之五。
[0013] 本發(fā)明的有益效果：
[0014] (1)本發(fā)明采用廢糖作為碳源，解決了工業(yè)葡萄糖等碳源成本太高的難題，可使得 碳源使用成本降低2/3,也避免了使用甲醇等碳源帶來的危險化學品使用與儲運風險，同時 解決了廢糖有機固體廢棄物的處理難題，實現(xiàn)了有機固體廢棄物資源化協(xié)同處理處置的目 的。
[0015] (2)本發(fā)明采用廢糖作為強化脫氮碳源的方法，實現(xiàn)高效脫氮的效果，能夠有效提 高低碳源污水處理系統(tǒng)的脫氮效率，同時也能提高總磷的去除率。
[0016] (3)本發(fā)明采用廢糖作為強化脫氮碳源的方法，不僅能夠有效降低碳源成本，并且 以廢制廢，為中小型低碳源生活污水處理廠過渡階段的提標及穩(wěn)定達標提供了一條可行的 思路。
[0017] (4)本發(fā)明采用廢糖作為強化脫氮碳源的方法，廢糖的投加可以使微生物的絮凝 效果加強，有助于提高固體懸浮物去除效率，同時改善活性污泥絮體結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造更好的缺氧 好氧微觀脫氮環(huán)境，因而有助于強化脫氮效果。
【具體實施方式】
[0018] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明 進一步詳細說明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表達的范圍。
[0019] 實施例1利用廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的方法
[0020] 利用廢燕麥糖作為污水處理廠強化脫氮碳源方法如下：
[0021 ] (1)選用廢燕麥糖作為碳源，將廢燕麥糖進行篩選，再對燕麥糖廢糖進行除渣，然 后采用大孔陰離子樹脂進行脫色等預處理，得到處理后的燕麥糖總磷質(zhì)量比為低于千分之 一，確保其總氮含量低于千分之五；
[0022] (2)以某處理規(guī)模為80000m3/d，采用CASS工藝的污水處理廠為實施對象，開展生 產(chǎn)性實驗。該CASS工藝流程如下:污水經(jīng)過粗細格柵預處理后進入曝氣沉沙池，沉沙池出水 進入生化反應池，生化反應池共分為4組8座(實施列1選擇其中的1組2座CASS池為實驗組）， 采用六周期運行工序，其中進水lh，反應Ih(進水0.5h后開始曝氣，實際曝氣反應有1.5h)， 沉淀lh，潷水(D) = IhXASS生化池沉淀出水最終經(jīng)過紫外消毒后排放。
[0023] (3)廢糖碳源儲存在儲罐中，通過耐腐蝕離心栗在CASS工藝生化池曝氣時段后段 加入(約在曝氣結(jié)束前15分鐘），通過曝氣起到攪拌分散碳源的作用，投加量根據(jù)進水COD濃 度變化控制投加濃度在IOOmg/!左右，其BODdI值約在40mg/L左右，微生物在廢糖投加后的 沉淀及潷水階段及下一周期的進水階段利用碳源，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣。
[0024] (4)實驗階段進水COD值約80-100mg/L，進水總磷濃度平均值為2.5mg/L，進水總氮 平均值為25.5mg/L;
[0025] 對比例1:選擇另一組池作為對比，與實施例1相比，對比例1中將廢燕麥糖作為碳 源改成將工業(yè)葡萄糖作為碳源，其余實施方式與實施例1相同；
[0026] 對比例2:選擇另一組池作為對比，與實施例1相比，對比例2中不投加額外碳源，其 余實施方式與實施例1相同。
[0027] 實施例2利用廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的效果
[0028] 每兩天取進水的總氮、總磷含量以及實施例1和對比例1、對比例2的出水總氮及總 磷的含量進行比較，總氮含量的測定采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定，總磷含 量采用鉬酸銨分光光度法測定，實施例1和對比例1、對比例2氮磷去除具體數(shù)據(jù)如表1及表 2〇
[0029]表1總氮的去除效果對照實驗
[0033]從表1可以看出，實施例2為不投加碳源的空白參照組，其出水的平均總氮含量為 12.21mg/L，脫氮效率為53%，實施例1出水總氮比對比例1和對比例2都要低，出水的平均總 氮含量為6.37mg/L，除氮效率達到75%，除氮效果好于投加工業(yè)葡萄糖的對比例1(出水平 均總氮在9.42mg/L，除氮效率達為64%)。
[0034] 表2可以看出，實施例2為不投加碳源的空白參照組，其出水的平均總磷含量為 0.99mg/L，除磷效率為59%，實施例1出水總磷比對比例1和對比例2都要低，出水的平均總 磷含量為〇. 64mg/L，除磷效率達到74%，除磷效果較好于投加葡萄糖的對比例1 (出水平均 總磷在0.72mg/L，除磷效率為70 % )。
[0035] 綜上，實施例1的出水總氮值總磷平均值均優(yōu)于比對比例1和對比例2的出水值，脫 氮除磷效果較好，在污水處理后的污泥鏡檢觀察發(fā)現(xiàn)，實施例1的污泥較對比例1和對比例2 的污泥絮體顆粒要大，而且密實。說明本發(fā)明采用廢燕麥糖作為強化脫氮碳源的方法具有 較好的脫氮除磷效果，相比于用工業(yè)葡萄糖等碳源，生物可利用性好，廢糖中具有單一糖沒 有的物質(zhì)，具有微生物絮凝作用，可創(chuàng)造更好的缺氧好氧微觀脫氮環(huán)境，實現(xiàn)更好的除磷脫 氮效果。
[0036] 根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領域的技術(shù)人員還可以對上述實施方 式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對發(fā)明的一 些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種利用廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的方法，其特征在于，在缺氧段采用栗 投方式投加經(jīng)過預處理后的廢糖，投加量為每升廢水加入40~120mg廢糖，其中，廢糖的總 磷質(zhì)量比為低于千分之一;廢糖的總氮質(zhì)量為比低于千分之五，所述缺氧段可為專性缺氧 工序段或缺氧時段，或序批式活性污泥法的曝氣時段的后半段。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的方法，其特征 在于，所述缺氧段對于不分時段、不分區(qū)的氧化溝工藝也可以將碳源直接投加在生化池。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的方法，其特征 在于，其中，廢糖的預處理方法為:篩選、除渣和脫色。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的方法，其特征 在于，所述篩選的標準為要求總氮小于3g/kg。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的方法，其特征 在于，所述脫色為采用大孔陰離子脫色樹脂進行脫色。6. 廢糖作為污水處理廠強化脫氮碳源的用途，其特征在于，用于強化污水處理廠除氮 除磷的效果，其中，投加量為每升廢水加入40~120mg廢糖，所述廢糖的總磷質(zhì)量比為低于 千分之一;廢糖的總氮質(zhì)量為比低于千分之五。
【文檔編號】C02F3/30GK106006954SQ201610352779
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】曾祥專, 盧歡亮, 汪永紅
【申請人】廣東省環(huán)境科學研究院