RU2010101233A

RU2010101233A - Способ удаления загрязняющих соединений с и n с использованием гетеротрофных бактерий, окисляющих аммоний

Info

Publication number: RU2010101233A
Application number: RU2010101233/10A
Authority: RU
Inventors: Гуаньхао ПЕНГ (CN); Гуаньхао ПЕНГ
Original assignee: Гуаньхао ПЕНГ (CN); Гуаньхао ПЕНГ
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2011-09-20
Also published as: RU2438997C2

Abstract

1. Способ удаления загрязняющих соединений углерода и азота из сточных вод при помощи гетеротрофных бактерий, окисляющих аммоний (heterotrophic ammonia oxidation bacteria, НАОВ), включающий следующие операции: ! (А) культивирование ила, активированного НАОВ: посев натуральных почв, содержащих НАОВ, в субстрат, содержащий органический углерод и азот и/или неорганический аммонийный азот, и аэрирование в реакторе при поддержании рН в пределах от 6.5 до 8.5, при этом, если указанный субстрат содержит аммонийный азот, периодически добавляют источник органического углерода; прекращение аэрирования, когда концентрация аммонийного азота становится ниже 3 мг/л, а аккумулирование NO2 --N достигает максимальной величины, поддержание бескислородной среды и добавление источника органического углерода для обеспечения прохождения денитрификации до тех пор, пока общая концентрация NO2 --N и NO3 --N не станет меньше чем 1 мг/л; и ! (Б) удаление углерода и азота из сточных вод: посев активированного ила, полученного на стадии (А) в реактор биологической очистки, в котором находятсясточные воды, содержащие органический углерод и азот и/или неорганический аммонийный азот, и аэрирование с целью обеспечения окисления аммония, при этом, если сточные воды не содержат органический углерод, в реактор добавляют дополнительный источник органического углерода; прекращение аэрирования по окончании аккумулирования нитрита, поддержание бескислородной среды и добавление источника органического углерода, чтобы обеспечить прохождение денитрификации до полного исчезновения нитрита, !при этом НАОВ представляют собой гетеротрофные бактерии, которые способны выполня

Claims

1. Способ удаления загрязняющих соединений углерода и азота из сточных вод при помощи гетеротрофных бактерий, окисляющих аммоний (heterotrophic ammonia oxidation bacteria, НАОВ), включающий следующие операции:

(А) культивирование ила, активированного НАОВ: посев натуральных почв, содержащих НАОВ, в субстрат, содержащий органический углерод и азот и/или неорганический аммонийный азот, и аэрирование в реакторе при поддержании рН в пределах от 6.5 до 8.5, при этом, если указанный субстрат содержит аммонийный азот, периодически добавляют источник органического углерода; прекращение аэрирования, когда концентрация аммонийного азота становится ниже 3 мг/л, а аккумулирование NO₂ ^--N достигает максимальной величины, поддержание бескислородной среды и добавление источника органического углерода для обеспечения прохождения денитрификации до тех пор, пока общая концентрация NO₂ ^--N и NO₃ ^--N не станет меньше чем 1 мг/л; и

(Б) удаление углерода и азота из сточных вод: посев активированного ила, полученного на стадии (А) в реактор биологической очистки, в котором находятсясточные воды, содержащие органический углерод и азот и/или неорганический аммонийный азот, и аэрирование с целью обеспечения окисления аммония, при этом, если сточные воды не содержат органический углерод, в реактор добавляют дополнительный источник органического углерода; прекращение аэрирования по окончании аккумулирования нитрита, поддержание бескислородной среды и добавление источника органического углерода, чтобы обеспечить прохождение денитрификации до полного исчезновения нитрита,

при этом НАОВ представляют собой гетеротрофные бактерии, которые способны выполнять аммонификацию, окисление аммония и денитрификацию (восстановление нитрита и нитрата) и которые обладают следующими свойствами: способностью роста на пластине РМ и способностью давать положительный результат при непосредственном применении реактива Грисса-Илосвая; способностью непосредственно окислять аммоний в N₂, NO₂ ^-, NO₃ ^- в аэробных условиях в присутствии источника органического углерода; способностью удалять азот посредством денитрификации с NO₂ ^-и NO₃ ^- в качестве рецепторов электронов и BOD в качестве донора электронов ваэробных и анаэробных условиях.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что высокоактивные бактерии Bacillus pseudofirmus NH-2 (инвентарный номер ССТСС М203101) являются доминирующими бактериями в иле, активированном НАОВ.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что высокоактивные бактерии Arthrobacter globiformis WR-2 (инвентарный номер ССТСС М202043) являются доминирующими бактериями в иле, активированном НАОВ.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии (А) культивирование ила, активированного НАОВ производят при 20-40°С.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при окислении аммония на стадии (Б) аккумулирование NO₂ ^--N находится в пределах 0.5-125 мг/л.

6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что на стадии (Б) окисление аммония и денитрификацию повторяют до тех пор, пока загрязняющие соединения углерода и азота не будут удалены из сточных вод.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление углерода и азота из сточных вод, описанное на стадии (Б), производят при 6-40°С.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что реактор биологической очистки, который используют на стадии (Б), представляет собой реактор с суспендированным активированным илом, биопленочный реактор, последовательно-циклический реактор (SBR), проточный реактор непрерывного действия или их комбинации.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что ил, активированный НАОВ, полностью сохраняется в реакторе биологической очистки.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в реакторе биологической очистки отделение ила от воды может происходить самопроизвольно, а слив очищенных сточных вод происходит непосредственно из реактора биологической очистки.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что продукт окисления аммонияконтролируют, регулируя массу источника органического углерода в реакторе биологической очистки при аэробных условиях.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что для 1 моля аммония, окисляемого в реакторе биологической очистки при аэробных условиях, если энергия окисления, создаваемая источником органического углерода, равна 22 кДж/моль, молярное отношение N₂-N к NO₂ ^--N составляет 58:42; если энергия окисления меньше, чем 22 кДж/моль, молярное процентное содержание NO₂ ^--N среди продуктов окисления аммония лежит в пределах 42-99%; если энергия окисления превышает 22 кДж/моль, молярное процентное содержание N₂ ^--N среди продуктов окисления аммония лежит в пределах 58-99%.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что окисление аммония на стадии (Б) регулируют в тот период, когда аккумулирования NO₃ ^-N не происходит.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что энергия окисления источника органического углерода в реакторе биологической очистки при аэробных условиях превышает 43,4 кДж на моль аммония.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный способ можно использовать для очистки сточных вод коксового производства.