本發(fā)明屬于環(huán)保廢水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種同時(shí)脫氮脫碳的好氧生化處理方法及處理裝置。

背景技術(shù)：

煉油廢水主要由分散的原油和溶解性有機(jī)物如烴類化合物及其衍生物、酚類、雜環(huán)化合物等以及氨氮等多種污染物組成，廢水量大，組分復(fù)雜。對煉油廢水系統(tǒng)而言，生化段通常采用a/o或a/o1/o2工藝，從好氧池出水向缺氧池打回流，回流比一般在100％-400％。這個(gè)工藝流程俗稱"老三套"工藝流程。其中，有機(jī)污染物的降解主要在好氧池中完成，在好氧池中，氨氮在硝化菌的作用下氧化生成硝酸根和亞硝酸根；在厭氧池中，發(fā)生反硝化作用、生物氨解作用和水解酸化作用，在厭氧池中同時(shí)還可以通過水解酸化提高廢水的可生物降解性，提高好氧池的好氧生物降解效果。回流過來的硝酸根及亞硝酸根，在反硝化菌的作用下通過反硝化作用生成氮?dú)鈴奶幚硐到y(tǒng)中排除，從而達(dá)到了廢水脫氮的目的。這個(gè)工藝流程對cod和nh3-n去除效果較好，但廢水中的總氮脫除效果常常不穩(wěn)定，時(shí)常造成生化后出水總氮超標(biāo)。同時(shí)，較高的回流比增大了能耗，降低了處理裝置的生產(chǎn)能力，提高了廢水的處理成本。

為了解決回流要求帶來的問題，提高工藝流程的處理效率和脫氮效果，有效的降低能耗和處理成本，有效提高生產(chǎn)能力，研究者們進(jìn)行了大量的努力。中國專利(申請?zhí)枺?0031012766.7、200410091131.1及200610012071.9)采用在好氧池中投加微孔懸浮載體的方法，由于受溶解氧在微孔道內(nèi)部傳質(zhì)速率的影響，在載體的表面區(qū)域處于好氧區(qū)，而在載體內(nèi)部基本處于缺氧區(qū)。因此，在載體的表面區(qū)域生長好氧的異養(yǎng)菌和硝化菌，在載體內(nèi)部生長缺氧菌和反硝化菌，從而實(shí)現(xiàn)在同一生化池中同時(shí)出現(xiàn)好氧與缺氧環(huán)境。但是，這樣獲得的缺氧環(huán)境和缺氧作用都很有限，不能充分滿足反硝化過程對缺氧環(huán)境的要求。中國專利(申請?zhí)枺?00610012070.4)在同一個(gè)生化池中用分隔板和導(dǎo)流板分隔出多個(gè)好氧區(qū)和缺氧區(qū)，形成多個(gè)好氧池與缺氧池的串聯(lián)。這種反應(yīng)器雖然在反硝化作用上有所改進(jìn)，但是過程控制過于復(fù)雜，生物好氧分 解過程受到一定影響，進(jìn)水水質(zhì)的波動(dòng)易引起出水效果的不穩(wěn)定。中國專利(申請?zhí)枺?00710062931.4)在生化池中設(shè)置了一個(gè)內(nèi)筒體用作氣提導(dǎo)流筒，在導(dǎo)流筒內(nèi)部從底部通入空氣氣泡，在對廢水充氧的同時(shí)利用氣提原理，實(shí)現(xiàn)液體在同一個(gè)生化池中的內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。在導(dǎo)流筒內(nèi)部，液體在氣泡的帶動(dòng)下從下向上流動(dòng)，同時(shí)得到充分的充氧，形成好氧區(qū)域；在導(dǎo)流筒外，液體攜帶著細(xì)小的氣泡從上向下流動(dòng)，在此過程中，液體中的溶解氧不斷被消耗，逐漸形成缺氧區(qū)域。由于內(nèi)循環(huán)流速很快，這樣液體在循環(huán)中不斷的經(jīng)歷多次的好氧與缺氧過程。但是，對于本專利給出的懸浮態(tài)活性污泥體系而言，在這種內(nèi)循環(huán)流動(dòng)狀態(tài)下，無法馴化出專門的好氧菌群和缺氧菌群。中國專利(zl01263058.6)在活性污泥法曝氣池中設(shè)置多個(gè)氣提導(dǎo)流筒，主要實(shí)現(xiàn)了好氧環(huán)境的多次內(nèi)循環(huán)，提高了傳質(zhì)效率，但是沒有得到充分的缺氧環(huán)境。中國專利(cn101450830b)同樣采用在曝氣池中設(shè)置多個(gè)氣提導(dǎo)流筒的方式，但是為了獲得充分的缺氧環(huán)境，該專利中將懸浮態(tài)的活性污泥改為生物膜固定床，以陶粒等顆粒物為載體，實(shí)現(xiàn)了在同一個(gè)生化池中好氧環(huán)境與缺氧環(huán)境的反復(fù)多次的交替循環(huán)。但這里僅是液體在進(jìn)行內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，生物體處于固定床狀態(tài)而不是流化床狀態(tài)，在反應(yīng)效率上受到一定的影響，并且存在著床層堵塞的可能性。

研究者們提出了一種新的更有效的脫氮脫碳方法，這種新的方法是基于異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌的篩選、馴化與應(yīng)用，在好氧池中投加異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌，就可以實(shí)現(xiàn)在同一個(gè)生化池中同時(shí)脫碳脫氮的目的，從而克服了必須用缺氧環(huán)境進(jìn)行脫氮的約束。中國專利(申請?zhí)枺?006100102602.1，200910083014.3，200910188109.1，201010210292.3，201110147010.4，201410078681.3)分別從不同菌源篩選出了好氧反硝化菌，在各種好氧反應(yīng)池中對含氮廢水都表現(xiàn)出良好的脫碳脫氮效果。這些專利涉及的主要都是城市廢水的脫碳脫氮。中國專利(申請?zhí)枺?01210289935.7)提出了一種以菌絲球?yàn)檩d體的好氧反硝化反應(yīng)器以及相應(yīng)的同步硝化反硝化運(yùn)行方法。將生長較為緩慢的好氧反硝化菌負(fù)載在菌絲球上，在好氧條件下，使硝化菌和好氧反硝化菌在同一個(gè)反應(yīng)器中同時(shí)良好的生長繁殖，達(dá)到同步硝化反硝化的效果。在此專利中，雖然采用了多孔性的菌絲球作為載體，通過用好氧反硝化菌進(jìn)行培養(yǎng)掛膜，可以有效的增加生長較為緩慢的好氧反硝化菌的量，但是，這種通過掛膜生成的生物膜粒子，當(dāng)加入到異養(yǎng)菌為優(yōu)勢菌群的曝氣池活性污泥中后，隨時(shí)間延長，菌絲球上的好氧反硝化菌也將逐漸被優(yōu)勢的異養(yǎng)菌所替換，在系統(tǒng)內(nèi)難以形成長時(shí)間穩(wěn)定的優(yōu)勢菌群。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種同時(shí)脫氮脫碳的好氧生化處理方法及處理裝置。通過將目的微生物包埋在水溶性高分子溶液中，交聯(lián)固化后生成具有內(nèi)部多孔性結(jié)構(gòu)的活化生物顆粒，有利于提高生物反應(yīng)器內(nèi)微生物特別是好氧反硝化菌的數(shù)量。將活性污泥和制備的活化生物顆粒加入上述的好氧生化處理裝置中完成同時(shí)脫氮脫碳處理。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種好氧生化同時(shí)脫氮脫碳的處理裝置，其主要由多級(jí)耦合式流化床反應(yīng)器和二沉池兩部分組成。多級(jí)耦合式流化床反應(yīng)器為敞口的容器，包括內(nèi)筒體、導(dǎo)流板、級(jí)間分隔板、曝氣頭和混合液出口多孔板；

該多級(jí)耦合式流化床反應(yīng)器設(shè)置有進(jìn)水口和混合液出口通道，流化床反應(yīng)器與二沉池通過混合液出口通道連接；

內(nèi)筒體垂直設(shè)置在流化床反應(yīng)器內(nèi)，每兩個(gè)相鄰的內(nèi)筒體之間設(shè)置級(jí)間分隔板，級(jí)間分隔板與一個(gè)內(nèi)筒體一起構(gòu)成一級(jí)單元流化床；每個(gè)級(jí)間分隔板的下部設(shè)置有具有一定孔徑的小孔，該小孔的孔徑小于活化生物顆粒的粒徑，小孔的作用是讓混合液通過，但是阻止活化生物顆粒穿過而進(jìn)入到下一個(gè)單元流化床中，避免活化生物顆粒的堆積；

每個(gè)級(jí)間分隔板的上端連接設(shè)置有2塊導(dǎo)流板，以獲得更好的水流循環(huán)流態(tài)；

每個(gè)內(nèi)筒體下方設(shè)置有曝氣頭，通過曝氣能夠使活性污泥和活化生物顆粒在內(nèi)筒體內(nèi)部上升，然后在在內(nèi)筒體的壁與級(jí)間分隔板之間空間內(nèi)向下流動(dòng)，形成局部的內(nèi)循環(huán)(如圖3所示，箭頭表示的是循環(huán)方向)，每個(gè)內(nèi)筒體與級(jí)間分隔板一起形成一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)循環(huán)三相生物單元流化床，通過共用一個(gè)級(jí)間分隔板，將兩個(gè)單元流化床耦合連接在一起；

在混合液出口通道處設(shè)置有混合液出口多孔板，避免活化生物顆粒流出流化床反應(yīng)器，提高活化生物顆粒的利用率，達(dá)到更好的脫氮脫碳效果。

在具體實(shí)施例中，導(dǎo)流板可以傾斜設(shè)置以更好地引導(dǎo)水流的方向，優(yōu)選地，每個(gè)所述級(jí)間分隔板上端的兩塊所述導(dǎo)流板相互設(shè)置成60°夾角，分別與所述級(jí)間分隔板呈150°夾角。導(dǎo)流板可以與多級(jí)耦合式流化床反應(yīng)器的壁相連接。

在具體實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述內(nèi)筒體個(gè)數(shù)為至少3個(gè)，所述曝氣頭個(gè)數(shù)為至少3個(gè)，所述級(jí)間分隔板個(gè)數(shù)為至少2個(gè)。另外，根據(jù)廢水處理量的增加，也可以增加 單元流化床的個(gè)數(shù)。

本發(fā)明還提供了一種用于好氧生化脫氮的活化生物顆粒，其制備步驟如下：

(1)菌種的篩選與培養(yǎng)：活性污泥中篩選出一株好氧反硝化菌，在富集培養(yǎng)基中培養(yǎng)，然后離心，得到好氧反硝化菌菌泥；

(2)包埋固化制備活化生物顆粒：將所述好氧反硝化菌菌泥與包埋劑混合，將其滴加到交聯(lián)固化劑中交聯(lián)固化成小球狀生物顆粒，靜置，好氧反硝化菌菌泥的加入量占包埋劑加入量的0.01％-10％，然后，對所述生物顆粒表面進(jìn)行硬化處理，最后，用好氧反硝化培養(yǎng)基對硬化處理后的生物顆?；罨囵B(yǎng)，得到活化生物顆粒。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，在步驟(1)中，好氧反硝化菌為假單胞菌屬，更優(yōu)選地，所述好氧反硝化菌atcc35512；

所述富集培養(yǎng)基的組成可以是：1.0g牛肉膏，5.0g蛋白胨，1.0gkno3，1000ml蒸餾水，ph值為7.0-7.5；其他組成的富集培養(yǎng)基也可以用于本發(fā)明，以達(dá)到相同的培養(yǎng)好氧反硝化菌的目的。

所述好氧反硝化培養(yǎng)基包含：4.72g琥珀酸鈉，1.0gkno3，1.5gkh2po4，0.42gna2hpo4，1.0gmgso4·7h2o，2ml微量元素溶液，1000ml蒸餾水。微量元素溶液組成為：5.0gedta，0.55gcacl2，0.22gznso4，0.506gmncl2·4h2o，0.5gfeso4·7h2o，0.157gcuso4·5h2o，0.11g(nh4)6mo7o2·4h2o，0.161gcocl2·6h2o溶于100ml蒸餾水，ph值為7.0。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，更優(yōu)選地，在步驟(1)中，好氧反硝化菌在30℃下，在富集培養(yǎng)基中培養(yǎng)12小時(shí)，然后5000轉(zhuǎn)/分鐘離心10分鐘。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，在步驟(2)中，用好氧反硝化培養(yǎng)基對硬化處理后的生物顆?；罨囵B(yǎng)2次，0-4℃保存；所述包埋劑可以為水溶性高分子溶液，優(yōu)選為聚乙烯醇(pva)溶液、海藻酸鈉(sa)水溶液、聚丙烯酰胺(pam)溶液或其組合，更優(yōu)選為聚乙烯醇水溶液和海藻酸鈉水溶液的混合液，其中所述聚乙烯醇水溶液的濃度為3％-15％，海藻酸鈉水溶液的濃度為0.2％-2％，聚乙烯醇水溶液和海藻酸鈉水溶液的質(zhì)量比為3:5-25:0.5；所述交聯(lián)固化劑為含2％氯化鈣的飽和硼酸溶液。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，在步驟(2)中，通過0.01mol/l-0.5mol/l的1,6-己二胺溶液和0.1mol/l-1.2mol/l的戊二醛溶液對所述生物顆粒表面進(jìn)行硬化 處理；所述硬化處理步驟是：用0.01mol/l-0.5mol/l的己二胺浸泡30分鐘-150分鐘，然后再用0.1mol/l-1.5mol/l的戊二醛浸泡2分鐘-40分鐘。

本發(fā)明所提供的上述活化生物顆粒的粒徑在2-5mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選為3mm。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，更優(yōu)選地，在步驟(2)中，將所述好氧反硝化菌菌泥與包埋劑混合后，通過注射器針頭將其混合物滴加到所述交聯(lián)固化劑中，固化成小球狀生物顆粒，靜置12小時(shí)。

好氧反硝化菌的性能測定：

a.好氧反硝化培養(yǎng)基：4.72g琥珀酸鈉，1.0gkno3，1.5gkh2po4，0.42gna2hpo4，1.0gmgso4·7h2o，2ml微量元素溶液，1000ml蒸餾水。

以10％的接種量將菌株接種至好氧反硝化培養(yǎng)基中，初始no3-n濃度為150mg/l，在30℃下反應(yīng)16h，脫氮率99.6％，殘余no3-n濃度0.12mg/l，生成的no2-n濃度0.72mg/l，基本沒有明顯的no2-n的累積。

b.異養(yǎng)硝化培養(yǎng)基的組成：0.5g/l(nh4)2so4，2.17g/l丁二酸鈉，50ml/l維氏鹽溶液。維氏鹽溶液的組成為：5.0g/lk2hpo4，2.5g/lmgso4·7h2o，2.5g/lnacl，0.05g/lfeso4·7h2o，0.05g/lmnso4·4h2o。

以10％的接種量將菌株接入異養(yǎng)硝化培養(yǎng)基中，初始氨氮濃度為110mg/l，調(diào)c/n比為10時(shí)，30℃下反應(yīng)24h，殘余氨氮濃度為18mg/l，no3-n和no2-n濃度分別為0.75mg/l和0.94mg/l，總氮tn去除率82.1％。

本發(fā)明還提供了一種高效的同時(shí)脫氮脫碳的好氧生化處理方法，其包括以下步驟：將活性污泥和制備的活化生物顆粒加入上述的好氧生化處理裝置中，注入廢水進(jìn)行同時(shí)脫氮脫碳處理。

在多級(jí)耦合式流化床反應(yīng)器中同時(shí)加入懸浮態(tài)的活性污泥和活化生物顆粒，廢水在進(jìn)水口與從二沉池回流過來的活性污泥混合形成混合液，進(jìn)入到第一級(jí)單元流化床中，單元流化床中的活化生物顆粒與混合液一起進(jìn)行流化，同時(shí)發(fā)生生物降解作用。在一定停留時(shí)間的處理后，混合液通過在底部設(shè)置有小孔的級(jí)間分隔板流入到第二級(jí)單元流化床中繼續(xù)生物降解過程，以此類推，直到在最后一級(jí)單元流化床中進(jìn)行生物降解過程后，混合液從混合液出口通道流出流化床反應(yīng)器，進(jìn)入二沉池中進(jìn)行沉降分離，將上清液排出，部分活性污泥流回第一級(jí)單元流化床中，剩余活性污泥從二沉池中排出。

在上述的處理方法的具體實(shí)施例中，優(yōu)選地，按mlss＝3g/l加入活性污泥，活性污泥與廢水混合形成混合液，活化生物顆粒的加入量占流化床內(nèi)廢水體積的5％-15％；混合液的溶解氧控制為1.5-4mg/l，更優(yōu)選為2-3mg/l；ph值為7-8，更優(yōu)選為7-7.5。

在上述的處理方法的具體實(shí)施例中，優(yōu)選地，活性污泥和活化生物顆粒加入生化處理裝置中后，反應(yīng)器連續(xù)進(jìn)水，連續(xù)曝氣，壓縮空氣出口表壓0.2mpa，溫度為30℃，水力停留時(shí)間為12小時(shí)。

本發(fā)明通過包埋固定法制備活化生物顆粒將目的微生物混合在水溶性高分子溶液中，然后交聯(lián)固化造粒后生成具有多孔性結(jié)構(gòu)的活化生物顆粒(如圖1a和圖1b所示)，使微生物固著在內(nèi)部多孔性孔道結(jié)構(gòu)中生長，有利于提高生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的數(shù)量，特別是有利于保持生長緩慢的菌種，如好氧反硝化菌，在局部形成優(yōu)勢菌群，利用載體本身多孔結(jié)構(gòu)及顆粒表面孔徑較小的特性，使水相中的溶解氧、小分子底物及反應(yīng)產(chǎn)物自由出入載體，與內(nèi)部微生物相互作用，達(dá)到去除污染物的目的，而顆粒內(nèi)外的細(xì)菌不能自由出入顆粒。包埋固化微生物法反應(yīng)后固液分離容易、操作簡單，制備過程中對微生物活性影響小，制備的活化生物顆粒的顆粒強(qiáng)度較高。

本發(fā)明的高效的同時(shí)脫氮脫碳的好氧生化處理方法對cod和總氮去除效果好，脫除效果穩(wěn)定。

本發(fā)明的多級(jí)耦合式生化處理裝置在每一級(jí)單元流化床中，水流呈現(xiàn)完全混合式流態(tài)；而從處理裝置整體上看，水流呈現(xiàn)梯級(jí)式推流狀態(tài)。不僅可以得到很高的傳質(zhì)效率，同時(shí)可以得到穩(wěn)定的出水水質(zhì)，在同一個(gè)好氧生物反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)好氧生物法同時(shí)脫碳脫氮的目的。

附圖說明

圖1a為硬化后的小球狀顆粒表面圖(放大200倍)。

圖1b為硬化后的小球狀顆粒內(nèi)部圖(放大200倍)。

圖2為活化生物顆粒內(nèi)部圖。

圖3為生化處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

主要附圖符號(hào)說明：

1內(nèi)筒體2導(dǎo)流板

3級(jí)間分隔板4小孔

5曝氣頭6混合液出口多孔板

7混合液出口通道8二沉池

9進(jìn)水口10流化床反應(yīng)器

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種用于好氧生化脫氮的活化生物顆粒，其制備步驟如下：

(1)菌種的篩選與培養(yǎng)：

挑取一環(huán)接種在斜面保存的從活性污泥篩選出來的好氧反硝化菌atcc35512，30℃下在富集培養(yǎng)基中培養(yǎng)12小時(shí)，然后以5000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速離心處理10分鐘，得到好氧反硝化菌菌泥；

所述富集培養(yǎng)基的組成包括：1.0g牛肉膏，5.0g蛋白胨，1.0gkno3，1000ml蒸餾水，ph值為7.0～7.5。

(2)包埋固化制備活化生物顆粒：

分別配制濃度為10％的pva水溶液和濃度為1％的sa水溶液，以10:0.3的比例將兩者混合制成包埋劑溶液。將好氧反硝化菌菌泥與包埋劑混合均勻得到混合液，通過注射器針頭將混合液滴加到含2％氯化鈣的飽和硼酸溶液中，交聯(lián)固化成直徑約2-5mm小球狀生物顆粒，平均粒徑約為3mm，靜置12小時(shí)，取出。對上述生物顆粒表面進(jìn)行硬化處理：用濃度為0.1mol/l的1,6-己二胺溶液浸泡生物顆粒60分鐘，用濃度為1.0mol/l的戊二醛溶液浸泡生物顆粒10分鐘；然后，在30℃下，用好氧反硝化培養(yǎng)基對硬化處理后的生物顆粒活化培養(yǎng)2次，得到活化生物顆粒，0-4℃保存。活化生物顆粒的內(nèi)部如圖2所示。

好氧反硝化培養(yǎng)基的組成為：4.72g琥珀酸鈉，1.0gkno3，1.5gkh2po4，0.42gna2hpo4，1.0gmgso4·7h2o，2ml微量元素溶液，1000ml蒸餾水。

將制備的活化生物顆粒以10％的比例加入到好氧反硝化培養(yǎng)基中，曝氣12小時(shí)，硝氮從初始的138mg/l降到25.6mg/l、亞硝氮＜0.2mg/l；曝氣24小時(shí)，硝氮從初始的138mg/l降到3mg/l、亞硝氮＜0.5mg/l。

本實(shí)施例還提供一種用于生化脫氮脫碳的處理裝置，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

上述處理裝置主要由多級(jí)耦合式流化床反應(yīng)器10和二沉池8兩部分組成。流化床反應(yīng)器10為敞口的容器，包括內(nèi)筒體1、導(dǎo)流板2、級(jí)間分隔板3、曝氣頭5和混 合液出口多孔板6；

多級(jí)耦合式流化床反應(yīng)器10設(shè)置有進(jìn)水口9和混合液出口通道7，流化床反應(yīng)器10與二沉池8通過混合液出口通道7連接；

內(nèi)筒體1垂直設(shè)置在流化床反應(yīng)器10內(nèi)，每兩個(gè)相鄰的內(nèi)筒體1之間設(shè)置級(jí)間分隔板3，每個(gè)級(jí)間分隔板3的下部設(shè)置有多個(gè)具有一定孔徑的小孔4，小孔4的孔徑小于活化生物顆粒的粒徑，每個(gè)級(jí)間分隔板3的上端設(shè)置有導(dǎo)流板2，兩塊相應(yīng)的導(dǎo)流板2設(shè)置成60°夾角，與相應(yīng)的級(jí)間分隔板3呈150°夾角；每個(gè)內(nèi)筒體1下方設(shè)置有曝氣頭5；

每個(gè)內(nèi)筒體1與級(jí)間分隔板3一起形成一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)循環(huán)三相生物單元流化床，通過共用一個(gè)級(jí)間分隔板3，將兩個(gè)單元流化床耦合連接在一起；

在混合液出口通道7處設(shè)置有混合液出口多孔板6。

本實(shí)施例還提供了一種同時(shí)脫氮脫碳的好氧生化處理方法，其包括以下步驟：將活性污泥和實(shí)施例1中制備的活化生物顆粒加入到一個(gè)單級(jí)流化床生化處理裝置中，注入廢水，曝氣進(jìn)行脫氮脫碳處理。

在處理裝置中同時(shí)加入懸浮態(tài)的活性污泥和活化生物顆粒，活性污泥按mlss＝3g/l的量加入，活化生物顆粒按流化床中廢水體積的15％加入；活性污泥與廢水混合形成混合液，活化生物顆粒在混合液中隨混合液一起流化。實(shí)驗(yàn)所用的廢水取自石化公司廢水處理場煉化廢水處理流程中溶氣氣浮池出口處，主要水質(zhì)參數(shù)為：cod192mg/l，bod51mg/l，氨氮72mg/l，硝氮0.2mg/l，亞硝氮0.2mg/l，ph值為7.2-7.7。

進(jìn)行連續(xù)曝氣，過程中控制溶解氧do濃度在2-3mg/l；控制水溫30℃，ph值為7-7.5；連續(xù)曝氣15小時(shí)，取樣，離心，取上清液測定cod、bod、氨氮、硝氮、亞硝氮和總氮濃度。出水cod為45mg/l，氨氮為3mg/l、硝氮為1mg/l、亞硝氮為0.6mg/l和總氮為6.2mg/l。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種用于好氧生化脫氮的活化生物顆粒，其制備步驟如下：

(1)菌種的篩選與培養(yǎng)：

挑取一環(huán)接種在斜面保存的從活性污泥篩選出來的好氧反硝化菌atcc35512，30℃下在富集培養(yǎng)基中培養(yǎng)12小時(shí)，然后以5000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速離心處理10分鐘， 得到好氧反硝化菌菌泥；

所述富集培養(yǎng)基的組成包括：1.0g牛肉膏，5.0g蛋白胨，1.0gkno3，1000ml蒸餾水，ph值為7.0-7.5。

(2)包埋固化制備活化生物顆粒：

分別配制濃度為8％的pva水溶液和濃度為0.5％的sa水溶液，以15:1的比例將兩者混合制成包埋劑溶液。將好氧反硝化菌菌泥與包埋劑混合均勻得到混合液，通過注射器針頭將混合液滴加到含2％氯化鈣的飽和硼酸溶液中，交聯(lián)固化成直徑約2-5mm小球狀生物顆粒，平均粒徑約為3mm，靜置12小時(shí)，取出。對上述生物顆粒表面進(jìn)行硬化處理：用濃度為0.2mol/l的1,6-己二胺溶液浸泡生物顆粒40分鐘，用濃度為0.5mol/l的戊二醛溶液浸泡生物顆粒30分鐘；然后，在30℃下，用好氧反硝化培養(yǎng)基對硬化處理后的生物顆?；罨囵B(yǎng)2次，得到活化生物顆粒，0-4℃保存。

好氧反硝化培養(yǎng)基的組成為：4.72g琥珀酸鈉，1.0gkno3，1.5gkh2po4，0.42gna2hpo4，1.0gmgso4·7h2o，2ml微量元素溶液，1000ml蒸餾水。

本實(shí)施例還提供一種同時(shí)脫氮脫碳的好氧生化處理方法，其包括以下步驟：將活性污泥和制備的活化生物顆粒加入上述生化處理裝置中，注入廢水進(jìn)行脫氮脫碳處理。

在流化床反應(yīng)器中同時(shí)加入懸浮態(tài)的活性污泥和活化生物顆粒，按mlss＝3g/l的量加入活性污泥，按流化床內(nèi)廢水體積的10％比例加入活化生物顆粒；廢水從進(jìn)水口9進(jìn)入到第一級(jí)單元流化床中，與活性污泥組成混合液并和活化生物顆粒一起流化。在一定停留時(shí)間的處理后，混合液通過在底部設(shè)置有小孔4的級(jí)間分隔板3流入到第二級(jí)單元流化床中繼續(xù)生物降解過程，以此類推，直到在最后一級(jí)單元流化床中進(jìn)行生物降解過程后，混合液從混合液出口通道7流出流化床反應(yīng)器10；然后，進(jìn)入二沉池8中進(jìn)行沉降分離，將上清液排出；部分活性污泥流回第一級(jí)單元流化床中，剩余活性污泥從二沉池8中流出。在混合液流動(dòng)過程中，活化生物顆粒保留在各級(jí)單元流化床中不隨混合液流出。

①廢水水質(zhì)參數(shù)

廢水取自石化公司廢水處理場煉化廢水處理流程中溶氣氣浮池出口處，主要水質(zhì)參數(shù)為：cod180-230mg/l，bod45-60mg/l，氨氮70-80mg/l，硝氮0.5mg/l，亞硝氮0.1mg/l，ph值為7.2-7.7。

②裝置運(yùn)行條件

將取自石化公司廢水處理場曝氣池中的活性污泥和活化后的生物顆粒均勻加入到生化反應(yīng)器中，打開壓縮空氣的閥門進(jìn)行連續(xù)曝氣，壓縮空氣出口表壓0.2mpa；用溶解氧儀測定溶解氧do濃度，通過流量計(jì)調(diào)節(jié)空氣流量來控制溶解氧濃度，過程中控制溶解氧do濃度在2-3mg/l；控制水溫30℃，整套裝置設(shè)置在恒溫的操作隔間里；用ph計(jì)測定ph值并將過程中的ph值控制為7-7.5；在二沉池8出口定時(shí)采樣，測定cod、bod、氨氮、硝氮、亞硝氮和總氮濃度。

③運(yùn)行效果

檢測結(jié)果表明，本發(fā)明對含氮煉化廢水中的cod、氨氮、硝氮、亞硝氮和總氮具有良好的去除效果，出水cod＜50mg/l，氨氮＜1mg/l、硝氮＜2mg/l、亞硝氮＜0.5mg/l和總氮＜10mg/l。cod去除率大于75％，氨氮去除率高達(dá)98％以上，基本沒有硝氮和亞硝氮的積累，說明同一個(gè)反應(yīng)器具有同時(shí)硝化反硝化的作用，表現(xiàn)出了良好的同時(shí)脫碳脫氮的效果。包埋固化方法制備的多孔結(jié)構(gòu)的小球狀活化生物顆粒，有效的將好氧反硝化菌滯留在了系統(tǒng)中，維持了高濃度的好氧反硝化菌的存在。這種活化生物顆粒所具有的表面孔徑較小而內(nèi)孔孔徑較大的結(jié)構(gòu)特征，也有效的限制了異養(yǎng)菌對好氧反硝化菌的替代，維持了系統(tǒng)長周期的穩(wěn)定運(yùn)行。