[發(fā)明專利]一種單級(jí)自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的啟動(dòng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010131668.1
• 申請(qǐng)日: 2010-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN101805094A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭勁松;方芳;陳猷鵬;唐金晶;郭東茹;陳紅梅;黃俊麗;魏洪懷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14;C02F3/34;C02F3/30;C02F101/16
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種單級(jí)自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的啟動(dòng)方法，在實(shí)現(xiàn)亞硝酸階段的 基礎(chǔ)上啟動(dòng)單級(jí)自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器，以處理垃圾填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液、污水處 理廠的污泥析出液以及家禽養(yǎng)殖場(chǎng)的動(dòng)物糞便廢水等高氨氮低C/N比廢水。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，人類活動(dòng)加劇，自然界原有的物質(zhì)循環(huán)受到破壞， 大量氮、磷等元素通過生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水等途徑排放進(jìn)入水體， 使受納水體氧含量降低，加速水體的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程，嚴(yán)重危害了人類賴以生 存的環(huán)境。氮素污染已成為當(dāng)前急待解決的重大環(huán)保課題。

單級(jí)自養(yǎng)脫氮工藝是指在同一構(gòu)筑物內(nèi)、由自養(yǎng)菌完成從氨氮至氮?dú)馊? 部轉(zhuǎn)化過程的一類工藝，是近10年來出現(xiàn)的一種新型脫氮工藝。目前，主流 觀點(diǎn)認(rèn)為單級(jí)自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)內(nèi)的氨氮是由亞硝化反應(yīng)和厭氧氨氧化反應(yīng)聯(lián)合 去除的，亞硝化反應(yīng)是一個(gè)好氧過程，而厭氧氨氧化反應(yīng)是一個(gè)厭氧過程； 部分氨氮首先在亞硝化菌的作用下被氧化為亞硝酸氮，生成的亞硝酸氮?jiǎng)t與 剩余的氨氮一起被以厭氧氨氧化菌轉(zhuǎn)化為氮?dú)舛鴮?shí)現(xiàn)氨氮的去除。由于該生 化反應(yīng)是在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，且整個(gè)過程完全在自養(yǎng)菌的作用下完成，不 需要外加有機(jī)碳源，因此，單級(jí)自養(yǎng)脫氮工藝尤其適于處理垃圾填埋場(chǎng)的垃 圾滲濾液、污水處理廠的污泥析出液以及家禽養(yǎng)殖場(chǎng)的動(dòng)物糞便廢水等一類 高氨氮低C/N比的廢水。

由于單級(jí)自養(yǎng)脫氮工藝中氨氮的去除是在亞硝化菌和厭氧氨氧化菌這兩 種自養(yǎng)微生物的聯(lián)合作用下完成的，通常自養(yǎng)微生物的生長(zhǎng)速率較慢，亞硝 化菌的世代周期為8～36小時(shí)，而厭氧氨氧化菌的生長(zhǎng)速率更慢，其世代周 期長(zhǎng)達(dá)11天，嚴(yán)重地制約了反應(yīng)器裝置的啟動(dòng)進(jìn)程；并且亞硝化菌屬于好氧 菌，而厭氧氨氧化菌屬于嚴(yán)格的厭氧菌，如何控制反應(yīng)器運(yùn)行條件以創(chuàng)造適 于好氧菌與厭氧菌共存的微環(huán)境是實(shí)現(xiàn)單級(jí)自養(yǎng)脫氮工藝的關(guān)鍵。此外，由 于單級(jí)自養(yǎng)脫氮工藝是一種全新的生物脫氮工藝，要付諸于工程應(yīng)用，尚沒 有現(xiàn)成的接種污泥。因此，如何獲得適宜的接種污泥并創(chuàng)造好氧與厭氧共存 的微環(huán)境，進(jìn)而成功啟動(dòng)單級(jí)自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器即成了該工藝實(shí)際工程應(yīng)用中 必須攻克的難題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種啟動(dòng)時(shí)間短、 啟動(dòng)方式簡(jiǎn)單易行的單級(jí)自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的啟動(dòng)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

1)首先接種污泥于單級(jí)自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器內(nèi)，所述反應(yīng)器為生物膜序批式 反應(yīng)器：反應(yīng)器所接種的污泥為好氧污泥和厭氧污泥的混合污泥，兩者的混 合體積比為1～2∶1，接種總量為反應(yīng)器有效容積的60～70％，通過攪拌使污 泥保持懸浮狀態(tài)。

2)在限制性供氧和少量有機(jī)碳源的條件下，構(gòu)建以亞硝化菌和硝化菌為 主導(dǎo)的微生物系統(tǒng)。具體操作為：少量有機(jī)碳源通過控制反應(yīng)器進(jìn)水氨氮濃 度小于500mg/L同時(shí)C/N比小于2實(shí)現(xiàn)；控制溶解氧為0.8～1.5mg/L，溫度 為20～35℃，pH為7.0～8.5，水力停留時(shí)間為18～36小時(shí)。

3)然后通過限制性供氧，控制氨氮氧化至亞硝酸階段，以富集亞硝化菌， 抑制硝化菌的生長(zhǎng)，建立以亞硝化菌為主導(dǎo)的微生物系統(tǒng)。具體操作為：控 制溶解氧為0.5～1.2mg/L，溫度為20～35℃，pH為7.0～8.5，水力停留時(shí)間 為18～36小時(shí)。

4)在穩(wěn)定的亞硝酸階段基礎(chǔ)上，通過調(diào)整曝氣方式及控制溶解氧水平， 優(yōu)化亞硝化菌及厭氧氨氧化菌共存的微環(huán)境，促使厭氧氨氧化菌的生長(zhǎng)與富 集，從而成功啟動(dòng)單級(jí)自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)。

第4)步優(yōu)化亞硝化菌及厭氧氨氧化菌共存的微環(huán)境可采用間歇曝氣或連 續(xù)曝氣方式實(shí)現(xiàn)：當(dāng)采用間歇曝氣方式時(shí)，曝氣時(shí)間為1.5～3.0小時(shí)，曝停 時(shí)間比為1∶1，曝氣時(shí)溶解氧條件為1.8～2.5mg/L，停曝時(shí)溶解氧條件為0.2～ 0.5mg/L；當(dāng)采用連續(xù)曝氣方式時(shí)，溶解氧條件為0.5～1.0mg/L。不管是間歇 曝氣還是連續(xù)曝氣，控制溫度為20～35℃，pH為7.0～8.5，水力停留時(shí)間48～ 192小時(shí)。

本發(fā)明通過限制性供氧，在實(shí)現(xiàn)亞硝酸階段的基礎(chǔ)上，可在較短時(shí)間內(nèi) 啟動(dòng)單級(jí)自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)，這樣就解決了單級(jí)自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器接種物來源的難 題，并且啟動(dòng)方式簡(jiǎn)單易行，降低了系統(tǒng)啟動(dòng)難度，縮短了啟動(dòng)時(shí)間。以本 方法啟動(dòng)反應(yīng)器，反應(yīng)器出水氨氮轉(zhuǎn)化率和總氮去除率分別達(dá)到了90％和 80％以上，達(dá)到了穩(wěn)定高效的脫氮效果。

具體實(shí)施方式