[發(fā)明專利]一種連續(xù)流方式快速培養(yǎng)好氧半亞硝化顆粒污泥的方法

有效

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• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103663680A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李冬;吳青;梁瑜海;蘇慶嶺;曾輝平;張杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水環(huán)境恢復(fù)與再生領(lǐng)域、污水處理廠自養(yǎng)脫氮領(lǐng)域。具體涉及專用于常溫、連續(xù)流方式運行快速培養(yǎng)好氧半亞硝化顆粒污泥的方法。

背景技術(shù)

十一五以來，國家加大了對于環(huán)境污染治理的力度，尤其在水環(huán)境恢復(fù)方面，推行了國家科技重大專項——水體污染控制與治理，其投入高達112.66億元，而在十二五期間該數(shù)字將進一步增加為逾140億元。此舉是為了解決近年來過度排放的氮磷元素導(dǎo)致的水體富營養(yǎng)化問題。據(jù)2012年環(huán)境狀況公報顯示，全國地表水總體為輕度污染，湖泊富營養(yǎng)化狀況嚴重，氮磷依舊為主要污染物。全國氨氮排放總量為253.6萬噸，其中工業(yè)源和生活源的排放量達到了171.1萬噸，占氨氮排放總量的67.5%。因此，通過城市污水廠的興建與運行，對工業(yè)生活等點源污染進行處理，去除氮磷等污染物，是緩解水環(huán)境危機的有效途徑。

現(xiàn)階段針對低碳氮比的城市生活污水，絕大部分污水處理廠采用基于硝化反硝化原理的傳統(tǒng)工藝進行生物脫氮，為達到污水處理一級A排放標準，尤其是針對其中較為嚴格的氮素控制指標，需要外加有機碳源、無機碳源，消耗巨大能源用以硝化液回流以滿足反硝化要求，使得污水處理成本居高不下；同時，投加的碳源最終變成溫室氣體，對環(huán)境造成了二次污染，這極大的制約了污水處理行業(yè)的發(fā)展。

亞硝化-厭氧氨氧化是近幾年發(fā)展起來的新型自養(yǎng)脫氮工藝，自養(yǎng)微生物厭氧氨氧化菌以NH₄⁺-N為電子供體，NO₂^--N為電子受體，將其轉(zhuǎn)化成N₂，具有需氧量低、無需有機碳源和運行費用低等優(yōu)點。厭氧氨氧化要求進水NO₂^--N/NH₄⁺-N比為1.32:1，嚴格的進水條件成為限制該工藝發(fā)展的技術(shù)瓶頸。亞硝化作為其前提與基礎(chǔ)，在實際研究中存在污泥難以持留及增長、抗沖擊負荷能力差、長期運行容易失穩(wěn)轉(zhuǎn)向全程硝化等問題。顆粒污泥因其突出的沉降性能和結(jié)構(gòu)上的氧傳質(zhì)特點，通過調(diào)節(jié)DO、回流比、HRT等條件較易實現(xiàn)穩(wěn)定的半亞硝化，本研究將好氧顆粒污泥技術(shù)運用于亞硝化工藝，培養(yǎng)具有特殊AOB膜結(jié)構(gòu)的半亞硝化顆粒污泥，實現(xiàn)穩(wěn)定的半亞硝化工藝，從而為厭氧氨氧化提供合適比例的進水。因此，穩(wěn)定的半亞硝化顆粒污泥的研究是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種常溫連續(xù)流方式快速培養(yǎng)好氧半亞硝化顆粒污泥的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明所提供的一種快速培養(yǎng)半亞硝化顆粒污泥的方法，是在常溫條件下，接種普通絮狀硝化污泥，以模擬實際生活污水的配水為進水，以好氧升流式污泥床反應(yīng)器為試驗裝置如圖1所示，采用上向流的進水方式，底部設(shè)有曝氣裝置，由轉(zhuǎn)子流量計控制。試驗中主要通過調(diào)節(jié)試驗裝置的水力停留時間和曝氣量，首先在低斷面流速下，逐漸培養(yǎng)為顆粒污泥，之后不斷提高斷面流速，強化培養(yǎng)顆粒污泥，來實現(xiàn)好氧半亞硝化顆粒污的培養(yǎng)。

本發(fā)明實例中，對于反應(yīng)器基本狀況進行了具體描述，但本方法并不局限于此參數(shù)反應(yīng)器，一切連續(xù)流活性污泥反應(yīng)器皆可應(yīng)用此方法。

1.一種連續(xù)流方式快速培養(yǎng)好氧半亞硝化顆粒污泥的方法。包括如下步驟：

1）首先反應(yīng)器搭建，反應(yīng)器采用好氧升流式污泥床反應(yīng)器，上部裝有三相分離器裝置，分離氣體，顆粒和水。反應(yīng)器所接種的污泥為絮狀亞硝化污泥，接種污泥濃度為3-4g/L；

2）第Ⅰ階段，污泥適應(yīng)連續(xù)流反應(yīng)器且半亞硝化工藝穩(wěn)定運行。具體方法為：控制進水氨氮質(zhì)量濃度為180-220mg/L，亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度為1-3mg/L，磷酸鹽質(zhì)量濃度為5-10mg/L，堿度質(zhì)量濃度以CaCO₃計為1700-2200mg/L；反應(yīng)器控制條件：溫度在26-29℃，pH為7.7-8.1，反應(yīng)器底部連續(xù)曝氣，溶解氧范圍在0.15-0.25mg/L，水力停留時間為7.9-8.7h。當氨氮氧化率和亞硝化率連續(xù)15d以上分別達到60%和85%以上，認為絮狀污泥已適應(yīng)連續(xù)流反應(yīng)器且半亞硝化反應(yīng)穩(wěn)定運行；