本发明涉及废水处理，尤其涉及一种基于短程反硝化联合厌氧氨氧化进行pcb废水的生物脱氮方法。
背景技术：
1、印制线路板(pcb)是电子工业发展的基础和前提。随着我国电子工业的升级和进步，pcb的生产规模也日趋扩大，印制线路板生产废水(pcb废水)的处理随之受到了广泛的关注。在pcb生产的碱性蚀刻、电镀剥挂和退锡工序中，产生的氨氮(nh3-n)和硝态氮(no3-n)原液浓度可分别高达2000mg/l和30000mg/l。这样的污染特性，刚好契合了目前逐渐受到关注的短程反硝化菌及厌氧氨氧化菌对生长基质的需求。
2、传统pcb废水的脱氮技术主要以生物脱氮为主，脱氮的生化原理为：好氧硝化+缺氧反硝化，最终将废水中的总氮转化为无害的n2。该方法存在的主要问题是：
3、(1)高能耗，硝化过程需要大量的氧气，该过程的电耗是0.1kwh/m3，占水厂总能耗(0.45kwh/m3)的22％。
4、(2)高cod需求，为保障完全反硝化，1kg no3-n转化成为n2需额外添加1.9～3.3kg甲醇。
5、(3)高污泥产率，以乙酸作为碳源为例，去除1g氨氮，可产生0.86gvss。
6、厌氧氨氧化技术是一种极具发展潜力的生物脱氮技术，具有能耗低、污泥产率低的优点。厌氧氨氧化菌在自养厌氧条件下可实现如下生化过程：
7、nh4++1.32no2-+0.066hco3-+0.13h+→1.02n2+0.26no3-+0.066ch2o0.5n0.
8、15+2.03h2o(1)。
9、持续的no2-n供应是保障厌氧氨氧化过程稳定运行的前提也是该项技术发展的瓶颈。
10、短程反硝化技术将反硝化过程控制在no2-n产生阶段，为后续厌氧氨氧化提供no2-n。
11、相比于传统硝化反硝化脱氮工艺，短程反硝化工艺能够降低55％的氧气需求量和21％的碳源，可提供稳定的no2-n，同时可以深度去除厌氧氨氧化过程产生的no3-n。
12、然而，由于短程反硝化菌的生长和基质代谢能力相比于厌氧氨氧化菌更旺盛，解决短程反硝化菌和厌氧氨氧化菌生态位竞争的问题一直是一个工程难题。且对于pcb废水，目前尚无采用短程反硝化菌和厌氧氨氧化菌联合脱氮的相关报道。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于短程反硝化联合厌氧氨氧化进行pcb废水的生物脱氮方法。本发明的生物脱氮方法联合短程反硝化菌和厌氧氨氧化菌脱氮，提高了pcb废水中的脱氮效果。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种基于短程反硝化联合厌氧氨氧化进行pcb废水的生物脱氮方法，包括以下步骤：
4、驯化短程反硝化菌和厌氧氨氧化菌；
5、待处理pcb废水在短程反硝化系统中短程反硝化菌的作用下，进行短程反硝化，得到短程反硝化出水；
6、所述短程反硝化出水和微量元素混合作为厌氧氨氧化进水，所述厌氧氨氧化进水在厌氧氨氧化系统中厌氧氨氧化菌的作用下，进行厌氧氨氧化。
7、优选地，所述待处理pcb废水中，氨氮的浓度为30～180mg/l，硝酸盐氮的浓度为320～500mg/l，cod的浓度为680～1200mg/l，ph＝9.0。
8、优选地，所述厌氧氨氧化进水中，feso4·7h2o的浓度为9.145g/l，mncl2·4h2o的浓度为0.99g/l，znso4·7h2o的浓度为0.43g/l，zncl2的浓度为0.20g/l，h3bo3的浓度为0.014g/l，na2moo4·2h2o的浓度为0.22g/l，cuso4·5h2o的浓度为0.25g/l，cocl2·6h2o的浓度为0.24g/l，nicl2·6h2o的浓度为0.19g/l，naseo4·10h2o的浓度为0.21g/l，edta的浓度为25.48g/l，mnso4·h2o的浓度为0.845g/l。
9、优选地，所述短程反硝化的停留时间为2.4～3.6h；所述厌氧氨氧化的停留时间为2.4～8h。
10、优选地，所述驯化短程反硝化菌和厌氧氨氧化菌包括以下步骤：将某印制线路板生产废水生化处理池的厌氧池的污泥接种于短程反硝化系统；将某氧化铁红废水厌氧氨氧化池的污泥接种于厌氧氨氧化系统后依次进行第一阶段驯化、第二阶段驯化、第三阶段驯化和第四阶段驯化；
11、所述第一阶段驯化包括：
12、以自配水为进水，进入短程反硝化系统进行短程反硝化，得到的短程反硝化出水进入厌氧氨氧化系统进行厌氧氨氧化；当得到的厌氧氨氧化出水中no2--n浓度<1mg/l，nh4+-n浓度<3mg/l，停止第一阶段驯化；
13、所述第二阶段驯化包括：
14、以待处理pcb废水和厌氧氨氧化出水为进水，进入短程反硝化系统进行短程反硝化，得到的短程反硝化出水进入厌氧氨氧化系统进行厌氧氨氧化；当得到的厌氧氨氧化出水中no2--n浓度<1mg/l，nh4+-n浓度<3mg/l，停止第二阶段驯化；所述待处理pcb废水和厌氧氨氧化出水的体积比为1:9～1:7；第二阶段驯化开始时，所述厌氧氨氧化出水为第一阶段驯化得到的厌氧氨氧化出水，随后为本阶段的厌氧氨氧化出水；
15、所述第三阶段驯化包括：
16、以待处理pcb废水和厌氧氨氧化出水为进水，进入短程反硝化系统进行短程反硝化，得到的短程反硝化出水进入厌氧氨氧化系统进行厌氧氨氧化；当得到的厌氧氨氧化出水中no2--n浓度<1mg/l，nh4+-n浓度<3mg/l，停止第三阶段驯化；所述待处理pcb废水和厌氧氨氧化出水的体积比为1:3～1:6.5；第三阶段驯化开始时，所述厌氧氨氧化出水为第二阶段驯化得到的厌氧氨氧化出水，随后为本阶段的厌氧氨氧化出水；
17、所述第四阶段驯化包括：
18、以待处理pcb废水和厌氧氨氧化出水为进水，进入短程反硝化系统进行短程反硝化，得到的短程反硝化出水进入厌氧氨氧化系统进行厌氧氨氧化；当得到的厌氧氨氧化出水中no2--n浓度<1mg/l，nh4+-n浓度<3mg/l，停止第四阶段驯化；所述待处理pcb废水和厌氧氨氧化出水的体积比为1:2～1:1；第四阶段驯化开始时，所述厌氧氨氧化出水为第三驯化阶段得到的厌氧氨氧化出水，随后为本阶段的厌氧氨氧化出水。
19、优选地，所述第一阶段驯化中，所述自配水包括nh4cl、nano3、naac·3h2o、khco3、kh2po4及微量元素；所述进水中氨氮含量为40～90mg/l，硝酸盐氮含量为90～190mg/l，cod含量为140～270mg/l，ph＝9.0；所述进水的方式为连续流进水；所述短程反硝化系统和厌氧氨氧化系统的总停留时间为4.8～6h。
20、优选地，所述第二阶段驯化中，所述进水中氨氮的浓度为40～90mg/l，硝酸盐氮的浓度为90～190mg/l，cod的浓度为140～270mg/l，ph＝9.0；所述进水的方式为连续流进水；所述短程反硝化系统和厌氧氨氧化系统的总停留时间为4.8～6h。
21、优选地，所述第三阶段驯化中，所述进水中氨浓度为40～90mg/l，硝酸盐氮的浓度为90～190mg/l，cod的浓度为140～270mg/l，ph＝9.0；所述进水的方式为连续流进水；所述短程反硝化系统和厌氧氨氧化系统的总停留时间为4.8～6h。
22、优选地，所述第四阶段驯化中，所述进水中氨氮浓度为40～90mg/l，硝酸盐氮浓度为90～190mg/l，cod浓度为140～270mg/l，ph＝9.0；所述进水的方式为连续流进水；所述短程反硝化系统和厌氧氨氧化系统的总停留时间为4.8～6h。
23、优选地，所述短程反硝化系统和厌氧氨氧化系统均采用柱状上流式构造，内置生物填料；所述短程反硝化系统的生物填料为聚氨酯海绵填料，所述厌氧氨氧化系统的生物填料为绳状纤维填料。
24、本发明提供了一种基于短程反硝化联合厌氧氨氧化进行pcb废水的生物脱氮方法，包括以下步骤：驯化短程反硝化菌和厌氧氨氧化菌；待处理pcb废水在短程反硝化系统中短程反硝化菌的作用下，进行短程反硝化，得到短程反硝化出水；所述短程反硝化出水和微量元素混合作为厌氧氨氧化进水，所述厌氧氨氧化进水在厌氧氨氧化系统中厌氧氨氧化菌的作用下，进行厌氧氨氧化。
25、本发明提供的生物脱氮方法，在短程反硝化菌的作用下进行短程反硝化；在厌氧氨氧化菌的作用下进行厌氧氨氧化，提高了pcb废水中的脱氮效果。短程反硝化降低50％碳源需求量，同时为厌氧氨氧化提供了稳定亚硝酸盐氮(no2--n)来源；厌氧氨氧化降低100％曝气量，节省100％曝气用电量；另外污泥产量低。
26、进一步地，本发明将短程反硝化菌和厌氧氨氧化菌分别在两个不同的反应器(分别对应短程反硝化系统和厌氧氨氧化系统)中进行培养，解决了短程反硝化菌和厌氧氨氧化菌的生态位竞争。
1.一种基于短程反硝化联合厌氧氨氧化进行pcb废水的生物脱氮方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的生物脱氮方法，其特征在于，所述待处理pcb废水中，氨氮的浓度为30～180mg/l，硝酸盐氮的浓度为320～500mg/l，cod的浓度为680～1200mg/l，ph＝9.0。
3.根据权利要求1所述的生物脱氮方法，其特征在于，所述厌氧氨氧化进水中，feso4·7h2o的浓度为9.145g/l，mncl2·4h2o的浓度为0.99g/l，znso4·7h2o的浓度为0.43g/l，zncl2的浓度为0.20g/l，h3bo3的浓度为0.014g/l，na2moo4·2h2o的浓度为0.22g/l，cuso4·5h2o的浓度为0.25g/l，cocl2·6h2o的浓度为0.24g/l，nicl2·6h2o的浓度为0.19g/l，naseo4·10h2o的浓度为0.21g/l，edta的浓度为25.48g/l，mnso4·h2o的浓度为0.845g/l。
4.根据权利要求1所述的生物脱氮方法，其特征在于，所述短程反硝化的停留时间为2.4～3.6h；所述厌氧氨氧化的停留时间为2.4～8h。
5.根据权利要求1所述的生物脱氮方法，其特征在于，所述驯化短程反硝化菌和厌氧氨氧化菌包括以下步骤：将某印制线路板生产废水生化处理池的厌氧池的污泥接种于短程反硝化系统；将某氧化铁红废水厌氧氨氧化池的污泥接种于厌氧氨氧化系统后依次进行第一阶段驯化、第二阶段驯化、第三阶段驯化和第四阶段驯化；
6.根据权利要求5所述的生物脱氮方法，其特征在于，所述第一阶段驯化中，所述自配水包括nh4cl、nano3、naac·3h2o、khco3、kh2po4及微量元素溶液；所述进水中氨氮含量为40～90mg/l，硝酸盐氮含量为90～190mg/l，cod含量为140～270mg/l，ph＝9.0；所述进水的方式为连续流进水；所述短程反硝化系统和厌氧氨氧化系统的总停留时间为4.8～6h。
7.根据权利要求5所述的生物脱氮方法，其特征在于，所述第二阶段驯化中，所述进水中氨氮的浓度为40～90mg/l，硝酸盐氮的浓度为90～190mg/l，cod的浓度为140～270mg/l，ph＝9.0；所述进水的方式为连续流进水；所述短程反硝化系统和厌氧氨氧化系统的总停留时间为4.8～6h。
8.根据权利要求5所述的生物脱氮方法，其特征在于，所述第三阶段驯化中，所述进水中氨浓度为40～90mg/l，硝酸盐氮的浓度为90～190mg/l，cod的浓度为140～270mg/l，ph＝9.0；所述进水的方式为连续流进水；所述短程反硝化系统和厌氧氨氧化系统的总停留时间为4.8～6h。
9.根据权利要求5所述的生物脱氮方法，其特征在于，所述第四阶段驯化中，所述进水中氨氮浓度为40～90mg/l，硝酸盐氮浓度为90～190mg/l，cod浓度为140～270mg/l，ph＝9.0；所述进水的方式为连续流进水；所述短程反硝化系统和厌氧氨氧化系统的总停留时间为4.8～6h。
10.根据权利要求5所述的生物脱氮方法，其特征在于，所述短程反硝化系统和厌氧氨氧化系统均采用柱状上流式构造，内置生物填料；所述短程反硝化系统的生物填料为聚氨酯海绵填料，所述厌氧氨氧化系统的生物填料为绳状纤维填料。
