CN109081536A

CN109081536A - 从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法

Info

Publication number: CN109081536A
Application number: CN201810985303.1A
Authority: CN
Inventors: 余轶鹏; 王伟; 张斌; 王世杰; 张艾星; 高文乔; 黄勤
Original assignee: Hefei Municipal Engineering Design And Research Institute Co Ltd
Current assignee: Hefei Municipal Engineering Design And Research Institute Co Ltd
Priority date: 2018-08-28
Filing date: 2018-08-28
Publication date: 2018-12-25
Anticipated expiration: 2038-08-28
Also published as: CN109081536B

Abstract

本发明公开了一种从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，包括如下步骤：(1)向厌氧氨氧化反应器中加入20mg/L的磷P，充分混匀静置后，测定反应系统中三氮含量、磷的含量及pH值；(2)根据系统中磷的含量加入金属盐进行化学除磷，充分混匀静置后，测定反应系统中三氮含量、磷的含量及pH值；(3)反应结束后，测定污水中三氮含量、磷的含量及pH值；(4)充分静置之后排出上清液，向Anammox反应器污泥系统中加酸或加碱调节pH以达到释磷的目的，测定系统中不同pH下磷的含量；(5)在磷的释放率达到80％时，停止加酸或加碱，用基质溶液洗泥两遍，使溶液的pH值恢复为厌氧氨氧化最佳pH：7.8‑8.3；(6)测定恢复为最佳pH下系统中污泥的比厌氧氨氧化污泥活性SAA。

Description

从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法。

背景技术

近年来，水环境污染和水体富营养化问题日益严重，经济与环境协调发展必然迫使国家和地区制定更加严格的污水排放标准。磷既是一种不可再生资源，又是导致水体富营养化的主要因素。农田施加的过量磷肥，城市生活污水含有较多的磷，某些工业废水也含有丰富的磷，它们均是是水体富营养化的重要诱因。为预防水体富营养化，《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中将一级A出水磷标准由磷酸盐计提标升至由总磷(0.50mg/L)计。目前，国内外都对污水处理厂出水氮、磷的排放标准提高了要求。由于氮、磷的去除在碳源、泥龄等方面存在着矛盾，单纯地依靠生物法很难实现高效稳定的脱氮除磷效果。因此，向生物处理反应器内投加化学混凝剂来强化去除污染物受到了污水处理界的广泛关注。目前污水处理厂普遍在升级改造工艺中增加了化学混凝法辅助除磷，而对于一些未升级改造的污水处理厂，利用混凝剂在生化系统中强化除磷也是重要的处理对策，这已经成为污水处理系统中普遍采用的方法。

但是，辅助化学除磷过程中需要向生物系统内投加大量的化学除磷药剂，加入的除磷药剂本身和产生的化学沉淀物的积累均可能会对微生物活性造成影响。这将会引起生物处理系统的破坏以及剩余污泥量增加等问题。化学除磷中铁盐和铝盐除磷系统pH值应维持在7.0左右。其它条件相同时，污水含磷量越高，除磷药剂的利用率也越高。随着生物反应的进行，所导致的pH值变化必然引起系统除磷效果的变化。因为，生物反应适宜pH值往往与化学除磷反应适宜pH值有一定差距，两者很难同时兼顾。这会影响微生物的增值和活性以及污泥泥龄，继而对生化作用产生影响。

厌氧氨氧化(Anammox)理论上能达到80％以上的总氮去除率，具有高效的脱氮效能，且无需外加有机碳源，具有广阔的推广应用前景。但厌氧氨氧化自身不具备除磷能力，对于处理氮、磷含量较高的废水，厌氧氨氧化工艺出水磷浓度却不能达到严格的排放标准，故需要辅助化学除磷以改善出水水质。化学除磷中铁盐和铝盐的最适pH范围在6-8之间，与Anammox反应器出水中的pH值较为接近，有利于系统出水中最小残留溶解性磷含量大大低于一级A排放标准，这为Anammox反应器耦合化学除磷提供了契机。但是厌氧氨氧化菌对环境的高度敏感性使得在化学除磷时，化学药剂的种类和浓度可能会影响到厌氧氨氧化的处理效果及菌群活性。一般化学药剂对微生物的影响有两种:一种为直接投加至生化系统造成生物抑制性；另一种为深度处理工艺形成的物化污泥、残留混凝剂循环至生化系统造成的间接影响。混凝剂对微生物的抑制影响已引起人们的关注，如何发挥生物处理工艺和化学除磷的优化组合和技术优势才是氨氮废水处理研究的重点。对于厌氧氨氧化脱氮工艺高效低耗等特点，若能同步化学除磷，对于厌氧氨氧化工艺的进一步推广具有重要的现实意义。但化学除磷过程必然会导致化学污泥的产生以及剩余污泥量增加等问题，在排泥过程中厌氧氨氧化污泥会随同化学污泥一同排出，这意味着反应器中厌氧氨氧化污泥会随之减少，要想保持厌氧氨氧化高效的脱氮效率，系统中需要培养出更多的厌氧氨氧化污泥。但厌氧氨氧化菌生长缓慢，倍增时间长，细胞产率低等缺陷使得反应系统难以短时间内富集培养出所需的厌氧氨氧化菌，故比较可行的方法即从排出的污泥中实现厌氧氨氧化污泥的回收。

目前，本领域技术人员致力于开发一种从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥且活性能得到恢复的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，能将厌氧氨氧化污泥从化学污泥中分离出来且活性能够得到较好恢复。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：本发明的一种从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，包括如下步骤：

(1)向厌氧氨氧化反应器中加入20mg/L的磷P，充分混匀静置后，测定反应系统中三氮含量、磷的含量及pH值；

(2)根据系统中磷的含量加入金属盐进行化学除磷，充分混匀静置后，测定反应系统中三氮含量、磷的含量及pH值；

(3)反应结束后，测定污水中三氮含量、磷的含量及pH值；

(4)充分静置之后排出上清液，向Anammox反应器污泥系统中加酸或加碱调节pH以达到释磷的目的，测定系统中不同pH下磷的含量；

(5)在磷的释放率达到80％时，停止加酸或加碱，用基质溶液洗泥两遍，使溶液的pH值恢复为厌氧氨氧化最佳pH为7.8-8.3；

(6)测定恢复为最佳pH下系统中污泥的比厌氧氨氧化污泥活性SAA。

进一步地，在步骤(1)中，所述的Anammox生物反应器内的温度为30-35℃，pH为7.8-8.3，溶解氧为0.1±0.05mg/L，水力停留时间为1-3d，污泥浓度维持在2.0-5.0gVSS/L。

进一步地，在步骤(1)中，进水氨氮与亚硝态氮的比例为1:1.0-1:1.3，进水中磷的含量为20mg/L；所述的化学除磷的金属盐为钙盐、铝盐或铁盐。

更进一步地，在步骤(1)中，所述的化学除磷的金属盐为石灰、硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁或硫酸铁中的任一单独一种；所述的三氮为氨氮、亚硝态氮和硝态氮；所述的20mg/L的P对应12水合磷酸氢二钠Na₂HPO₄·12H₂O的浓度为231.28mg/L，级别为分析纯，含量≥99.0％。

进一步地，在步骤(2)中，所述金属盐为聚合氯化铝PAC，所述化学除磷中Al³⁺与PO₄ ^3-的比值为2:1，所述Al³⁺含量为40mg/L，所述聚合氯化铝PAC含量为539.86mg/L，级别为分析纯，含量≥99.0％。

进一步地，在步骤(3)中，厌氧氨氧化反应器反应时间为20h，静置时间为2h。

进一步地，在步骤(4)中，所述的酸为柠檬酸，所述的碱为柠檬酸钠；所述的充分静置是指在向上述Anammox反应系统中投加除磷药剂进行厌氧氨氧化反应耦合化学除磷经过20h反应之后，充分静置2h；

上清液通过出水排走，剩余污泥留在反应器底部；所述的向Anammox反应器污泥系统中加酸或加碱分别采用添加柠檬酸和柠檬酸钠来调节剩余污泥内的pH，使化学污泥中的磷充分释放出来，释磷率能达80％以上，从而实现化学污泥与生物污泥的分离，达到化学除磷以及厌氧氨氧化污泥回收的目的。

更进一步地，在步骤(5)中，所述的基质溶液pH值为7.0-8.0，所述的基质溶液包含以下组分(L^-1)：2.5g KH₂PO₄，125g KHCO₃，75g MgSO₄·7H₂O，1.6g CaCl₂·2H₂O；1.0ml微量元素Ⅰ和微量元素Ⅱ；微量元素Ⅰ中包含(L^-1)：5g EDTA，18g FeSO₄·7H₂O；微量元素Ⅱ中包含(L^-1)：15g EDTA，0.43g ZnSO₄·7H₂O，0.25g CuSO₄·5H₂O，0.19g NiCl·6H₂O，0.24gCoCl·6H₂O，0.014g H₃BO₄，0.99g MnCl₂·4H₂O，0.22g NaMoO₄·2H₂O，0.21g NaSeO₄·10H₂O。

进一步地，在步骤(6)中，所述测定系统中的比厌氧氨氧化污泥活性SAA为在上述释磷实验结束并且洗泥2-3遍之后进行。

进一步地，在步骤(6)中，所述的比厌氧氨氧化污泥活性(SAA)测定标准方法如下：释磷实验结束并且洗泥2-3遍之后，分别取系统中的100ml厌氧氨氧化污泥于3个盐水瓶中，做污泥SAA实验；污泥浓度为2.29g·VSS·L^-1，盐水瓶有效容积为250mL；盐水瓶中加入的氨氮和亚硝态氮的浓度分别为50mg·L^-1和60mg·L^-1；在氨氮和亚硝态氮添加至盐水瓶之后，需经氮气吹脱1-2min以去除盐水瓶中残留的O₂，最后使用橡皮塞密封；将上述3个盐水瓶放入35℃摇床以150rpm的转速开始震荡培养，每间隔1.0h使用一次性注射器从盐水瓶中抽取1-2ml水样，经0.45μm一次性滤膜过滤后将水样存放于离心管中，等取样结束后使用紫外分光光度计测定样品中的氨氮浓度，以取样时间(d)和氨氮质量浓度(mg/L)做出函数关系图，得到最大斜率值，即可换算为污泥的SAA活性：(mg NH₄ ⁺-N·g^-1VSS·d^-1)。

本发明的有益效果：

本发明能将厌氧氨氧化污泥从化学污泥中分离出来且活性能够得到较好恢复的方法，除上述优点之外，同时也减少了化学污泥的产生，这很大程度上降低了污水处理厂剩余污泥的处理成本。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)本发明实现了化学除磷后厌氧氨氧化污泥与化学污泥的分离，回收后的厌氧氨氧化污泥活性能够得到充分恢复，回收后的厌氧氨氧化污泥经过短时间的培养之后，其活性能够得到充分恢复，又能再次投入使用。本发明在厌氧氨氧化高效脱氮的基础上，耦合了化学除磷，实现厌氧氨氧化污泥的回收技术，且能达到高效稳定的脱碳除磷效果，系统出水中氮、磷的含量可大大低于一级A排放标准。

(2)可实现Anammox反应器耦合化学除磷的连续运行，避免了生长缓慢、细胞产率低、富集培养较为困难的厌氧氨氧化菌从系统中流失，又降低了污水处理厂剩余污泥的处理成本，同时也就避免了厌氧氨氧化菌的再次富集培养。同时厌氧氨氧化污泥的回收，也减少污水处理厂剩余污泥的产生。

(3)本发明具有工艺稳定性强、经济可行和高效低耗的优点。这对于厌氧氨氧化工艺的推广及以厌氧氨氧化工艺为基础的污水处理厂辅助化学除磷具有重要的现实指导意义。从而实现了化学污泥与厌氧氨氧化污泥的分离，达到了稳定高效的脱氮除磷效果以及厌氧氨氧化污泥回收的目的。

附图说明

图1为本发明实验装置示意图；

图2为本发明预实验中磷酸铝的平衡溶解度图；

图3为本发明调节pH回收厌氧氨氧化污泥图。

其中a：加入Na₂HPO₄后溶液中的pH和磷的含量；b：加入PAC后溶液中的pH和磷的含量；c：投加柠檬酸后磷释放量达80％时溶液的pH和磷的含量；d：投加柠檬酸后磷释放量达100％时溶液的pH和磷的含量。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

实施例1

本发明的一种从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，包括如下步骤：

(1)向厌氧氨氧化反应器中加入20mg/L的磷P，充分混匀静置后，测定反应系统中三氮含量、磷的含量及pH值；所述的Anammox生物反应器内的温度为30℃，pH为8.3，溶解氧为0.1±0.05mg/L(实际上，溶解氧为固定值)，水力停留时间为2d，污泥浓度维持在2.0gVSS/L。进水氨氮与亚硝态氮的比例为1:1.2，进水中磷的含量为20mg/L；

所述的化学除磷是向污水中人为投加除磷药剂(金属盐药剂)，与污水中溶解性的磷(磷酸盐)混合后，形成颗粒状、非溶解性的难溶沉淀物而从水中析出的过程。所述的Anammox反应器耦合化学除磷是向上述Anammox反应器中人为投加除磷药剂(金属盐药剂)，与生物系统中溶解性的磷(磷酸盐)混合后，形成颗粒状、非溶解性的难溶沉淀物而成为化学污泥的过程。

所述的化学除磷是单纯的化学反应和絮凝及固液分离过程，改变溶液的pH值会显著影响磷酸盐沉淀的溶解度。投加量对化学除磷也有直接影响。当采用铁盐和铝盐进行化学除磷时，三价金属离子与磷酸根离子以等摩尔进行反应，因此药剂的投加量应取决于磷的含量。

所述的化学除磷的金属盐为钙盐、铝盐或铁盐。所述的化学除磷的金属盐为石灰、硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁或硫酸铁；所述的三氮为氨氮、亚硝态氮和硝态氮；所述的20mg/L的P对应12水合磷酸氢二钠Na₂HPO₄·12H₂O的浓度为231.28mg/L，级别为分析纯，含量≥99.0％。

(2)根据系统中磷的含量加入金属盐进行化学除磷，充分混匀静置后，测定反应系统中三氮含量、磷的含量及pH值；所述金属盐为聚合氯化铝PAC，所述化学除磷中Al³⁺与PO₄ ^3-的质量比为2:1，所述Al³⁺含量为40mg/L，所述聚合氯化铝PAC含量为539.86mg/L，级别为分析纯，含量≥99.0％；在步骤(3)中，厌氧氨氧化反应器反应时间为20h，静置时间为2h。

(3)反应结束后，测定污水中三氮含量、磷的含量及pH值；

(4)充分静置之后排出上清液，向Anammox反应器污泥系统中加酸或加碱调节pH以达到释磷的目的，测定系统中不同pH下磷的含量；所述的酸为柠檬酸，所述的碱为柠檬酸钠；所述的充分静置是指在向上述Anammox反应系统中投加除磷药剂进行厌氧氨氧化反应耦合化学除磷经过20h反应之后，充分静置2h；

(5)本实验实施过程中采用合肥工业大学实验室SBR反应器中的厌氧氨氧化污泥，污泥浓度为2.29gVSS/L。烧杯进水中包含氯化铵(NH₄Cl)、亚硝酸钠(NaNO2)和基质溶液。实验室进水采用人工模拟废水，进水氨氮与亚硝态氮(NH⁴⁺-N/NO^2--N)的比值为1:1.32，相应的进水氨氮与亚硝态氮浓度分别为30mg/L和40mg/L；

在磷的释放率达到80％时，停止加酸或加碱，用基质溶液洗泥两遍，使溶液的pH值恢复为厌氧氨氧化最佳pH：8.3；所述的基质溶液pH值为7.0，所述的基质溶液包含以下组分(L^-1)：2.5g KH₂PO₄，125g KHCO₃，75g MgSO₄·7H₂O，1.6g CaCl₂·2H₂O；为了提高厌氧氨氧化污泥的代谢活性和污泥的增殖速率，1.0ml微量元素Ⅰ和微量元素Ⅱ；微量元素Ⅰ中包含(L^-1)：5g EDTA，18g FeSO₄·7H₂O；微量元素Ⅱ中包含(L^-1)：15g EDTA，0.43g ZnSO₄·7H₂O，0.25g CuSO₄·5H₂O，0.19g NiCl·6H₂O，0.24g CoCl·6H₂O，0.014g H₃BO₄，0.99g MnCl₂·4H₂O，0.22g NaMoO₄·2H₂O，0.21g NaSeO₄·10H₂O。

(6)测定恢复为最佳pH下系统中污泥的比厌氧氨氧化污泥活性SAA。所述测定系统中的比厌氧氨氧化污泥活性SAA为在上述释磷实验结束并且洗泥2-3遍之后进行。所述的比厌氧氨氧化污泥活性测定方法参见上述标准SAA测定方法。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于：

在步骤(1)中，向厌氧氨氧化反应器中加入20mg/L的磷P，充分混匀静置后，测定反应系统中三氮含量、磷的含量及pH值；所述的Anammox生物反应器内的温度为35℃，pH为7.8，溶解氧为0.1±0.05mg/L，水力停留时间为1d，污泥浓度维持在5.0gVSS/L。进水氨氮与亚硝态氮的比例为1:1.3，进水中磷的含量为20mg/L；所述的化学除磷的金属盐为钙盐、铝盐或铁盐。所述的化学除磷的金属盐为石灰、硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁或硫酸铁；所述的三氮为氨氮、亚硝态氮和硝态氮；所述的20mg/L的P对应12水合磷酸氢二钠Na₂HPO₄·12H₂O的浓度为231.28mg/L，级别为分析纯，含量≥99.0％。

在步骤(5)中，在磷的释放率达到80％时，停止加酸或加碱，用基质溶液洗泥两遍，使溶液的pH值恢复为厌氧氨氧化最佳pH：7.8；所述的基质溶液pH值为8.0。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于：

在步骤(1)中，向厌氧氨氧化反应器中加入20mg/L的磷P，充分混匀静置后，测定反应系统中三氮含量、磷的含量及pH值；所述的Anammox生物反应器内的温度为33℃，pH为8.1，溶解氧为0.1±0.05mg/L，水力停留时间为3d，污泥浓度维持在3.0gVSS/L。进水氨氮与亚硝态氮的比例为1:1.0，进水中磷的含量为20mg/L；所述的化学除磷的金属盐为钙盐、铝盐或铁盐。所述的化学除磷的金属盐为石灰、硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁或硫酸铁；所述的三氮为氨氮、亚硝态氮和硝态氮；所述的20mg/L的P对应12水合磷酸氢二钠Na₂HPO₄·12H₂O的浓度为231.28mg/L，级别为分析纯，含量≥99.0％。

在步骤(5)中，在磷的释放率达到80％时，停止加酸或加碱，用基质溶液洗泥两遍，使溶液的pH值恢复为厌氧氨氧化最佳pH：8.1；所述的基质溶液pH值为7.5。

试验1

本次发明方法主要难点在于化学释磷后回收的厌氧氨氧化污泥活性是否能够充分恢复。本实验为验证实验，配套恒温水浴摇床。反应条件采用厌氧氨氧化最适条件，温度控制为35±2℃，化学释磷后反应器的pH变化范围在7.8-8.3之间。实验装置如图1所示。

本实验实施过程中采用合肥工业大学实验室SBR反应器中的厌氧氨氧化污泥，污泥浓度为2.29gVSS/L。烧杯进水中包含氯化铵(NH₄Cl)、亚硝酸钠(NaNO₂)和基质溶液。实验室进水采用人工模拟废水，进水氨氮与亚硝态氮(NH₄ ⁺-N/NO₂ ^--N)的比值为1:1.32，相应的进水氨氮与亚硝态氮浓度分别为30mg/L和40mg/L；基质溶液包含以下组分(L^-1)：2.5gKH₂PO₄，125g KHCO₃，75g MgSO₄·7H₂O，1.6g CaCl₂·2H₂O；1.0ml微量元素Ⅰ和微量元素Ⅱ。微量元素Ⅰ中包含(L^-1)：5g EDTA，18g FeSO₄·7H₂O，微量元素Ⅱ中包含(L^-1)：15g EDTA，0.43g ZnSO₄·7H₂O，0.25g CuSO₄·5H₂O，0.19g NiCl·6H₂O，0.24g CoCl·6H₂O，0.014gH₃BO₄，0.99g MnCl₂·4H₂O，0.22g NaMoO₄·2H₂O，0.21g NaSeO₄·10H₂O。

化学除磷中pH值对化学除磷的影响主要表现在它显著影响磷酸盐沉淀的溶解度。本次试验先进行了预实验，在不加入厌氧氨氧化污泥时，向烧杯中加入10mg/L的PO₄ ^3-，然后按PO₄ ^3-与Al³⁺质量比为1:2的比例加入20mg/L的Al³⁺，通过添加柠檬酸(0.5mor/L)来调节溶液中的PH来观测系统中磷的含量。预实验中磷酸铝的平衡溶解度对应的pH值结果如图2所示。

根据图2得知，磷酸铝最小溶解度对应的pH范围为6.0-8.0，若低于或高于这一pH值，磷酸铝将重新溶解，导致水中的磷浓度升高。利用pH值和磷酸铝之间的关系可优化除磷效率。同时，也为化学污泥与生物污泥的分离以及生物污泥的回收提供了契机。上述Anammox反应器中出水pH值在7.8-8.3之间，所述预实验中磷酸铝最小溶解度对应的pH值范围为6.0-8.0，与Anammox反应器出水中的pH值较为一致，这可使系统出水中最小残留溶解性磷含量大大低于一级A排放标准。故所述预实验证明了聚合氯化铝用于厌氧氨氧化辅助化学除磷的可行性，进一步为本设计发明后续的实验提供了有效指导。

预实验后，取300ml厌氧氨氧化污泥于三个盐水瓶中，做原污泥SAA实验。原污泥取自SBR反应器，污泥浓度为2.29g·VSS·L^-1。SAA活性的测定在盐水瓶中进行，盐水瓶有效体积为250mL。氨氮和亚硝态氮的浓度分别为50mg·L^-1和60mg·L^-1。在氨氮和亚硝态氮添加至盐水瓶之后，盐水瓶需经氮气吹脱1-2min用以去除瓶里面的O₂。最后使用橡皮塞密封盐水瓶，放入35℃摇床以150rpm转速开始震荡。每间隔1.0h使用一次性注射器从盐水瓶中抽取水样，经0.45μm一次性滤膜过滤后存放水样于离心管中，取样结束后使用紫外分光光度计测定样品中的氨氮浓度。以取样时间(d)和氨氮质量浓度(mg/L)做出关系图，得到最大斜率值，换算成SAA活性(mg NH₄ ⁺-N·g^-1VSS·d^-1)。本次实验设三个平行样。计算得原污泥的比厌氧氨氧化活性(SAA)为56.94mgNH4⁺-N/gVSS·d。

然后取300ml厌氧氨氧化污泥于500ml烧杯中，做生物污泥回收实验。本实验在一个500ml的烧杯中进行，装置如图1所示。实验过程中用恒温水浴摇床进行搅拌，温度控制在30-35℃。为了排除其它因素的影响，在实验之前先用基质溶液进行洗泥。基质溶液包含的组分详见上面说明，曝气后基质溶液的pH为7.80，原泥PH为8.38，将原泥在水浴锅中磁力搅拌5min，充分静置后倒掉上清液，然后加入等体积的基质溶液，如此反复洗两遍。洗泥之后测得烧杯中泥水混合液的PH为7.89。向烧杯中加入20mg/L的P(换算为磷酸氢二钠Na₂HPO₄为0.11564g)，此时测得烧杯中混合液的pH为8.12，静置后取第一个样用0.45um的滤头过滤于5ml离心管中，记为samp0。此时测得溶液中磷的含量为19.78mg/L。之后向烧杯中加入40mg/L的Al(换算为聚合氯化铝PAC为0.26993g)进行除磷，搅拌5min后测得溶液PH为6.84，静置后过滤取第二个样samp1。此时测得溶液中磷的含量为0.06mg/L，说明加入PAC后磷已基本去除。化学除磷耦合厌氧氨氧化反应结束之后，取最后一个样，测得系统中氨氮浓度由29.88mg/L降为1.32mg/L，总氮浓度由70.22mg/L降为8.42mg/L，磷的浓度由20mg/L降为0.06mg/L。总氮去除率达到88％，磷去除率达到99.7％，故本实施案例化学除磷耦合厌氧氨氧化反应实现了高效稳定的脱氮除磷效果。

进一步的，通过调节溶液的pH来释放化学污泥中的磷，从而实现生物污泥(厌氧氨氧化污泥)的回收。根据上述预实验，磷酸铝最小溶解度对应的pH值范围为6.0-8.0。故本次实验分别采用添加柠檬酸和柠檬酸钠来调节溶液的pH，使pH小于6或者大于8以使化学污泥中的磷充分释放出来。调节pH回收厌氧氨氧化污泥的实验结果如图3所示。

由图3结果可知，当溶液中pH从6.84逐渐降为5.03时，溶液中磷含量由0.06mg/L逐渐上升至15.90mg/L，释磷率达到80％，当pH进一步降低时，溶液中磷的含量继续增加，当pH降为4.9时，释磷率达到93.6％。pH继续降为4.7时，溶液中磷的含量为19.67mg/L，释磷率接近100％。

释磷结束后，同上述洗泥方法一样，静置后倒掉上清液，用基质溶液反复洗泥2-3遍，此时烧杯中泥水混合液的pH为7.84。按照厌氧氨氧化最适条件(温度：35±2℃，pH为7.8-8.3，氨氮与亚硝态氮(NH₄ ⁺-N/NO₂ ^--N)的浓度比值为1:1.32，厌氧。)将此泥在烧杯反应器中培养5h后进行SAA实验，参照上述SAA测定标准方法得到污泥的比厌氧氨氧化活性(SAA)为50.18mgNH₄ ⁺-N/gVSS·d，接近原污泥的56.94mgNH₄ ⁺-N/gVSS·d。

图3中：a为加入Na₂HPO₄后溶液中的pH和磷的含量；b为加入PAC后溶液中的pH和磷的含量；c为投加柠檬酸后磷释放量达80％时溶液的pH和磷的含量；d为投加柠檬酸后磷释放量达100％时溶液的pH和磷的含量。

故本次试验通过调节反应器中污泥的pH使化学污泥中的磷释放出来，以此将化学污泥与厌氧氨氧化污泥分离，从而达到厌氧氨氧化污泥回收的目的，且回收后的厌氧氨氧化污泥经过培养一段时间后活性能够得到充分恢复。故本试验充分验证了本专利的可行性及有效性。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施案例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本发明领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.一种从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，其特征在于包括如下步骤：

(3)反应结束后，测定污水中三氮含量、磷的含量及pH值；

(5)在磷的释放率达到80％时，停止加酸或加碱，用基质溶液洗泥两遍，使溶液的pH值恢复为厌氧氨氧化最佳pH：7.8-8.3；

2.根据权利要求1所述的从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述的Anammox生物反应器内的温度为30-35℃，pH为7.8-8.3，溶解氧为0.1±0.05mg/L，水力停留时间为1-3d，污泥浓度维持在2.0-5.0gVSS/L。

3.根据权利要求1所述的从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，其特征在于：在步骤(1)中，进水氨氮与亚硝态氮的比例为1:1.0-1:1.32，进水中磷的含量为20mg/L。

4.根据权利要求1所述的从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，其特征在于：所述的20mg/L的P对应12水合磷酸氢二钠Na₂HPO₄·12H₂O的浓度为231.28mg/L。其中，12水合磷酸氢二钠Na₂HPO₄·12H₂级别为分析纯，含量≥99.0％。

5.根据权利要求1所述的从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述的化学除磷的金属盐为钙盐、铝盐或铁盐中的任意单独一种。

6.根据权利要求5所述的从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，其特征在于：所述的化学除磷的金属盐为聚合氯化铝PAC，所述化学除磷中Al³⁺与PO₄ ^3-的比值为2:1，所述Al³⁺含量为40mg/L，所述聚合氯化铝PAC含量为539.86mg/L，级别为分析纯，含量≥99.0％。

7.根据权利要求1所述的从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，其特征在于：在步骤(3)中，厌氧氨氧化反应器反应时间为20h，静置时间为2h。

8.根据权利要求1所述的从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述的酸为柠檬酸，所述的碱为柠檬酸钠；所述的充分静置是指在向上述Anammox反应系统中投加除磷药剂进行厌氧氨氧化反应耦合化学除磷经过20h反应之后，充分静置2h；

上清液通过出水排走，剩余污泥留在反应器底部；向Anammox反应器污泥系统中分别采用添加柠檬酸或柠檬酸钠来调节剩余污泥内的pH，使化学污泥中的磷充分释放出来，从而实现化学污泥与生物污泥的分离，达到化学除磷以及厌氧氨氧化污泥回收的目的。

9.根据权利要求1所述的从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，其特征在于：在步骤(5)中，所述的基质溶液pH值为7.0-8.0，所述的基质溶液包含以下组分(L^-1)：2.5gKH₂PO₄，125g KHCO₃，75g MgSO₄·7H₂O，1.6g CaCl₂·2H₂O；1.0ml微量元素Ⅰ和1.0ml微量元素Ⅱ；微量元素Ⅰ中包含(L^-1)：5g EDTA，18g FeSO₄·7H₂O；微量元素Ⅱ中包含(L^-1)：15gEDTA，0.43g ZnSO₄·7H₂O，0.25g CuSO₄·5H₂O，0.19g NiCl·6H₂O，0.24g CoCl·6H₂O，0.014g H₃BO₄，0.99g MnCl₂·4H₂O，0.22g NaMoO₄·2H₂O，0.21g NaSeO₄·10H₂O。

10.根据权利要求1所述的从化学污泥中回收厌氧氨氧化污泥的方法，其特征在于：在步骤(6)中，所述测定系统中的比厌氧氨氧化污泥活性SAA为在上述释磷实验结束并且洗泥2-3遍之后进行。所述的比厌氧氨氧化污泥活性测定方法参见上述SAA标准测定方法。