[發明專利]常溫下全程硝化生物脫氮系統實現短程硝化的方法

有效

• 申請號: 200810227696.6
• 申請日: 2008-11-28
• 公開（公告）號: CN101423290A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 曾薇;張悅;彭永臻;李磊
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉 萍

技術領域

本發明涉及一種常溫下全程硝化生物脫氮系統實現短程硝化的方法，用以在常溫下處理城市污水，并在普通的全程硝化生物脫氮系統中啟動并維持短程硝化。

背景技術

近年來，為控制水體富營養化，污水氮磷排放標準日益嚴格。國家新的污水排放標準規定氨氮濃度一級排放標準(A標準)不超過5mg/L，對出水氨氮提出了更高要求。因此研究和開發經濟、高效、節能的生物脫氮技術是目前符合我國國情的研究熱點。

新型生物脫氮技術包括短程硝化-反硝化、同步硝化反硝化、厭氧氨氧化、反硝化除磷等。其中，易于工程實踐、可操作性較強的就是短程硝化-反硝化。目前，短程硝化-反硝化以其高效、經濟、節能的優勢被國內外廣泛采用。短程硝化-反硝化的實現關鍵在于短程硝化，使硝化菌群中亞硝化菌(AmmoniaOxidizing?Bacteria，AOB)相對于硝化細菌(Nitrite?Oxidizing?Bacteria，NOB)成為優勢菌群，將硝化過程控制在NO₂^--N階段，維持穩定的NO₂^--N積累。

國內外研究都已表明溫度是影響NO₂^--N積累的主要因素，較高溫度(28℃～38℃)容易實現短程硝化。荷蘭Delft?University?of?Technology開發的SHARON工藝便是應用較高溫度(30℃～35℃)實現短程脫氮的成功范例，但大量廢水高昂的升溫費用限制其應用。另外，FA(Free?Ammonia，游離氨)選擇抑制途徑也是實現短程硝化的主要途徑，處理高濃度氨氮廢水(如垃圾滲濾液、厭氧消化液等)時，很容易通過控制FA質量濃度來抑制NOB的增長，使AOB成為優勢菌種。但是，對于處理實際運行中的低氨氮城市污水，如何實現穩定的短程硝化一直是一個難點，也是短程生物脫氮技術推廣的限制因素。首先，城市污水的氨氮濃度較低，無法像高濃度氨氮廢(配)水那樣采用游離氨選擇抑制途徑來形成AOB的優勢競爭；其次，城市污水水溫一般達不到文獻里報道的實現短程的溫度范圍，很難保障AOB的優勢競爭地位。目前人們對城市污水實現短程硝化的研究多集中在中高溫啟動，然后逐漸降溫維持。雖然也有研究者在較低溫度下啟動了短程硝化，但接種污泥卻是部分亞硝化的污泥(NO₂^--N/NO_x^--N≈50％)，弱化了啟動期低溫的不利影響。目前，常溫下處理城市污水，在接種全程硝化污泥的系統中成功啟動短程硝化的研究鮮有報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種常溫污水處理系統中由全程硝化脫氮啟動短程硝化脫氮的方法，以期在接種全程硝化污泥的系統中啟動并維持短程硝化，解決以往短程脫氮在實際應用中碰到的技術難題，擴寬短程脫氮的應用范圍。

本發明的技術方案是采用接種全程硝化污泥的系統處理低C/N城市污水，通過控制限氧曝氣使系統溶解氧處于較低水平，在同時含有AOB和NOB的系統中保持AOB的正常代謝和增殖，不斷抑制NOB活性。同時每周期曝氣時間隨著NO₂^--N/NO_x^--N的提高而逐漸延長，啟動初期采用短周期定時控制每周期曝氣時間，每周期曝氣時間參照pH“氨谷”保守設定，嚴格控制在氨氮降解結束前停止曝氣，利用較高的氨氮負荷和較短的水力停留時間創造有利于AOB生存的最佳環境條件，最終在全程硝化脫氮系統中啟動短程硝化。短程硝化成功啟動后參照pH“氨谷”和DO突躍點實時控制曝氣時間，維持短程硝化效果。上述提及的pH“氨谷”是指氨氮氧化結束時pH由前期緩慢下降變為突然上升出現的拐點，參照已有中國專利ZL?200610012076.1。

一種常溫下全程硝化生物脫氮系統實現短程硝化的方法，其特征在于：

控制泥齡為50～60天，整個過程分為以下四個階段：

階段I??采用恒定供氣的曝氣模式，控制DO水平為0.5～0.8mg/L；定時控制曝氣時間，每周期曝氣時間為3h，待NO₂^--N/NO_x^--N上升至30～60％進入階段II；