本發明專利技術公開了一種基于移動床序批式反應器的污水同步脫氮除磷方法，步驟包括：在MSBR的生物膜形成過程中，增加反硝化聚磷菌富集期，所述反硝化聚磷菌富集期的MSBR運行周期中，并在缺氧階段開始時添加硝態氮。本發明專利技術的基于MSBR的污水同步脫氮除磷方法可在單一反應器MSBR中富集硝化菌和反硝化聚磷菌，形成同步硝化反硝化除磷(SNDPR)反應體系，使一份碳源用于反硝化和除磷兩個過程，尤其對低碳/氮污水的同步脫氮除磷效果更佳，有利于提高污水氮磷去除效果和系統穩定性；該方法操作靈活、構造簡單、抗沖擊負荷強，且不需要反沖洗，維護費用低，確保MSBR反應系統更穩定。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及的是一種污水處理方法，尤其涉及的是一種基于MSBR的污水同步脫氮 除磷方法。
技術介紹
市政污水、生活污水和部分工業廢水中存在較多的有機物及氮、磷等營養物質。含 氮、磷廢水的排放可引起水體富營養化，造成嚴重危害。相對于物理、化學等方法，生物法脫 氮除磷具有高效、經濟等優點。硝化菌和反硝化聚磷菌普遍存在于污水生物處理系統中，分 別在氮和磷的去除過程中起著重要作用。但污水中碳源比例較低、多種微生物競爭制約著 傳統生物脫氮除磷工藝效能的提升。 以懸浮填料上生長生物膜替代傳統序批式反應器(SBR)中的活性污泥，形成移動 床序批式反應器(Moving-bed Sequence Batch Reactor，MSBR)。該反應器序批式運行，每 個周期設置進水、反應、沉淀、出水、閑置階段。污水進入反應器后，在反應階段，與懸浮填料 充分混合，懸浮填料上生長有生物膜，因溶解氧傳質作用，在生物膜中形成好氧區、缺氧區、 厭氧區，不同環境區域生長有不同功能的微生物，進行不同的生物反應。反應結束后經短暫 沉淀，處理后的水被排出反應器，而懸浮填料及其上生物膜被截留在反應器內。經一段時間 閑置，反應器重新進水進入下個運行周期。 污水中的氮主要以氨氮和蛋白質、尿素、胺類等有機氮形式存在，其中有機氮被異 養菌通過氨化作用轉化為氨氮。氨氮在好氧條件下被硝化菌(亞硝酸菌和硝酸菌)轉化為亞 硝酸鹽和硝酸鹽。在缺氧條件下，亞硝酸鹽和硝酸鹽作為電子受體，被反硝化菌還原為氮 氣，達到脫氮的目的。生物膜等系統因溶解氧梯度能夠同時提供硝化菌和反硝化菌生長的 環境，使硝化作用和反硝化作用在單一反應器中同時發生，即同步硝化反硝化。 MSBR作為一種生物膜系統，可實現在單一反應器中進行同步脫氮除磷，這種同步 脫氮除磷方法一般以厭氧好氧缺氧方式運行，在生物膜外部同時生長著硝化菌和聚磷菌， 生物膜內部為反硝化菌。但是，硝化菌與聚磷菌好氧時彼此競爭電子受體，影響硝化和聚磷 效果；同時厭氧期聚磷菌消耗大部分有機物，使反硝化階段缺乏可利用碳源，導致總氮去除 率降低。而我國南方等生活污水碳氮比普遍較低，尤其加劇了這一影響。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種基于MSBR的污水同步脫氮除 磷方法，以解決傳統MSBR中硝化菌與聚磷菌好氧時彼此競爭電子受體，影響硝化和聚磷效 果，以及總氮去除率低等技術問題。 本專利技術是通過以下技術方案實現的： 本專利技術提供了一種基于MSBR的污水同步脫氮除磷方法，所述MSBR序批式周期運 行，每個運行周期包括進水、反應、排水和閑置階段，所述反應階段的運行方式為厭氧-好 氧-缺氧，所述方法的步驟包括:在MSBR的生物膜形成過程中，增加反硝化聚磷菌富集期，所 述反硝化聚磷菌富集期的MSBR運行周期中，反應階段的運行方式為厭氧-缺氧-好氧，并在 缺氧階段開始時添加硝態氮，使聚磷菌在好氧之前以反硝化聚磷方式完成聚磷反應，富集 聚磷菌中的反硝化聚磷菌，最后好氧進行硝化反應。所述反硝化聚磷菌富集期的時間為MSBR運行的第30-56天。所述硝態氮的添加濃度為30mg/L。 所述MSBR運行周期為480min，其中：進水15min、厭氧120min、好氧240min、缺氧 60min、排水 5min、閑置40min。 所述厭氧和缺氧階段輔助機械攪拌，所述機械攪拌的速率為llOr/min。 所述好氧階段的曝氣率為lL/min。本專利技術的原理為:本專利技術在MSBR生物膜形成過程中增加一段時間的厭氧-缺氧-好 氧運行過程，通過工藝的優化富集反硝化聚磷菌以替代生物膜同步硝化反硝化過程中的普 通反硝化菌，在單一反應器中同時富集硝化菌和反硝化聚磷菌，利用反硝化聚磷菌同步脫 氮除磷可使硝酸鹽還原和聚磷合成過程融為一體，只消耗相當于單獨生物脫氮或除磷所需 有機物量，即可達到氮和磷的同步去除，為解決有機物不足導致的脫氮除磷效率低下提供 了一條新的思路。該方法不但可提高碳/氮和碳/磷低時氮、磷的去除效率，亦可縮短工藝流 程、減少構筑物。此外利用還原的硝酸鹽代替氧氣作為吸收磷酸鹽的電子受體，節省了曝氣 量，可降低能耗。反硝化過程和除磷過程由一類菌完成，可減少污泥產量。 本專利技術相比現有技術具有以下優點:本專利技術提供了一種基于MSBR的污水同步脫氮 除磷方法，該方法在單一反應器MSBR中富集硝化菌和反硝化聚磷菌，形成同步硝化反硝化 除磷（SNDPR)反應體系，使一份碳源用于反硝化和除磷兩個過程，尤其對低碳/氮污水的同 步脫氮除磷效果更佳，有利于提高污水氮磷去除效果和系統穩定性。同步硝化反硝化除磷 反應體系能夠防止亞硝酸鹽和硝酸鹽積累，消除其對生物除磷的干擾，也可調節單獨硝化 或反硝化時的PH波動，確保MSBR反應系統更穩定。另外，該方法操作靈活、構造簡單、抗沖擊 負荷強，且不需要反沖洗，維護費用低。【附圖說明】 圖1為典型周期內NH4+-N、NO2--N、NO3--N變化趨勢(A:第27天，B:第117天）；圖2為典型周期內VFA和TP變化趨勢(A:第27天，B:第117天）； 圖3為反硝化除磷菌比例測定結果； 圖4為(》0、順4+，、了1^?的去除率結果。【具體實施方式】 下面對本專利技術的實施例作詳細說明，本實施例在以本專利技術技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本專利技術的保護范圍不限于下述的實施 例。 實施例1 -、實驗步驟 (1)接種廢水： 污泥取自合肥望塘污水處理廠氧化溝，經馴化接種于MSBR反應器中，MLSS控制為 ig/L。進水采用合成廢水，并按照第i-m不同階段，逐漸增加進水負荷，各階段接種的水質 成分見表1，用lmol/L的HCl和固體碳酸氫鈉調節pH至7.0左右。表1:合成廢水水質 (2)第I階段:生物膜初步形成期(第0-29天）：該時期以MSBR典型周期運行，即在運行周期中，反應階段的運行方式為厭氧-好 氧-缺氧，以在生物膜中富集硝化菌和聚磷菌； (3)第Π 階段:反硝化聚磷菌富集期(第30-56天）該時期的MSBR運行周期中，反應階段的運行方式為厭氧-缺氧-好氧，并在缺氧階 段開始時添加硝態氮，所述硝態氮的添加濃度為30mg/L，使聚磷菌在好氧之前以反硝化聚 磷方式完成聚磷反應，富集聚磷菌中的反硝化聚磷菌，最后好氧進行硝化反應； (4)第m階段:生物膜成熟期(第57-140天）：該時期以MSBR典型周期運行，即在運行周期中，反應階段的運行方式恢復為厭氧-好氧-缺氧，使硝化反應產生的硝酸鹽作為電子受體，供反硝化聚磷菌進行吸磷反應，強化 生物膜同步硝化反硝化除磷作用。 以上三個時期中，MSBR運行周期均為480min，其中：進水15min、厭氧120min、好氧 240min、缺氧60min、排水5min、閑置40min;同時，在厭氧和缺氧階段輔助機械攪拌，所述機 械攪拌的速率為ll〇r/min，好氧階段的曝氣率為lL/min。 二、結果檢測 (1)硝化菌和聚磷菌活性檢測硝化菌、聚磷菌的活性分別用硝化速率、厭氧釋磷速率、攝磷速率表示。生物膜硝 化速率為單位濃度污泥、單位需氧時間內NH/-N濃度之差，厭氧釋磷速率為單位濃度污泥、 單位厭氧時間內TP濃度變化，攝磷速率為單位濃度污泥、單位需氧本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于MSBR的污水同步脫氮除磷方法，所述MSBR序批式周期運行，每個運行周期包括進水、反應、排水和閑置階段，所述反應階段的運行方式為厭氧?好氧?缺氧，其特征在于，所述方法的步驟包括：在MSBR的生物膜形成過程中，增加反硝化聚磷菌富集期，所述反硝化聚磷菌富集期的MSBR運行周期中，反應階段的運行方式為厭氧?缺氧?好氧，并在缺氧階段開始時添加硝態氮。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：石先陽，陶先超，產丹丹，汪博偉，
申請(專利權)人：安徽大學，
類型：發明
國別省市：安徽;34
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