[發(fā)明專利]一種基于MBBR的厭氧氨氧化厭氧啟動方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310697433.2
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103723827A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳迪;王存峰;劉曙;孫飛;于振濱
• 申請（專利權(quán)）人: 青島思普潤水處理有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/28;C02F3/12
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于MBBR的厭氧氨氧化厭氧啟動方法。

背景技術(shù)

自然界存在氮素循環(huán)，并保持平衡。近年來，由于人為的原因，氮素循環(huán)遭到了破壞，導(dǎo)致了中間產(chǎn)物積累，造成水體的富營養(yǎng)化日益嚴(yán)重，湖泊“水華”及近海“赤潮”時有發(fā)生，且有愈演愈烈之勢。水體富營養(yǎng)化已經(jīng)危及農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、旅游業(yè)等諸多行業(yè)，并對飲水衛(wèi)生和食品安全構(gòu)成巨大威脅。因此，脫氮已經(jīng)成為污水處理中的重要主題。在上個世紀(jì)，人們以硝化和反硝化作用為基礎(chǔ)，構(gòu)建的廢水生物脫氮的技術(shù)體系在廢水脫氮方面起到一定的作用，但存在諸多問題，如：流程長，脫氮效率低，基建投資高；供氧量大，運行費用高；反硝化過程往往需要外加碳源；并且存在于除磷工藝存在碳源爭奪等問題。因此，新的生物脫氮理論和技術(shù)應(yīng)運而出，并得到迅速發(fā)展，如：同時硝化反硝化技術(shù)、短程硝化反硝化技術(shù)、厭氧氨氧化技術(shù)等，其中以厭氧氨氧化為基礎(chǔ)建立的SHRANON-ANAMOX、CANON、DENAMMOX等工藝最受矚目。

厭氧氨氧化（Anaerobic?Ammonium?Oxidation，簡稱ANAMMOX），是以NO₂^--N為電子受體，CO₂為無機(jī)碳源，在厭氧條件下，將NH₄⁺-N氧化成N₂的生物過程。ANAMMOX工藝相比較傳統(tǒng)硝化-反硝化工藝具有節(jié)約50%的曝氣量和100%的有機(jī)碳源等優(yōu)點，所以一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就引起了眾多研究者的廣泛興趣。然而，ANAMMOX菌生長速率低（最高生長速率為0.0027h^-1），世代周期長（11d），世界第一座ANAMMOX生物脫氮工程案例啟動時間長達(dá)3.5年，因此啟動時間長是制約ANAMMOX工藝推廣的限制因素。

分析原因，首先，雖然厭氧氨氧化菌(AAOB)廣泛存在，浮霉?fàn)罹⑾趸⒎聪趸勺鳛榉N源，但由于AAOB細(xì)胞濃度低，不表達(dá)厭氧氨氧化活性，只有當(dāng)細(xì)胞濃度>10¹⁰-10¹¹個/mL以上時才顯現(xiàn)厭氧氨氧化活性；其次，很多細(xì)菌雖具有ANAMMOX活性，但需特定條件才會表達(dá)，當(dāng)條件適宜時，其代謝方式轉(zhuǎn)變?yōu)锳NAMMOX過程；再次，厭氧氨氧化過程是產(chǎn)氣過程，啟動初期，污泥容易上浮、流失，細(xì)胞濃度難以富集增長，既增加了啟動難度，也大大延長了啟動周期。可以看出，厭氧氨氧化啟動的關(guān)鍵在于啟動期污泥的持留和富集。

活性污泥法泥水分離效果差，對于厭氧氨氧化的啟動不利；生物濾池、接觸氧化等雖然持留效果較好，但較長的啟動過程中容易堵塞，一旦需要反沖，則對啟動進(jìn)程極為不利；移動床生物膜反應(yīng)器（Moving?Bed?Biolfim?Reactor，MBBR）是通過向反應(yīng)器中投加一定數(shù)量的懸浮載體，提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類，從而提高反應(yīng)器的處理效率，懸浮填料比重接近水，在掛膜前后與水體密度相近，使其可在水中懸浮，既能滿足厭氧氨氧化對于啟動的持留要求，又可以運行方式靈活，防止阻塞，但實際過程中，發(fā)現(xiàn)懸浮填料掛膜周期長，啟動速度不理想等問題。一旦解決這些問題，必然可強(qiáng)化MBBR在厭氧氨氧化上的應(yīng)用，解決厭氧氨氧化不易啟動、啟動周期長等問題，實現(xiàn)污水脫氮的低碳、高效。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中MBBR厭氧氨氧化不易掛膜、不易啟動、啟動周期長等問題，本發(fā)明提出了一種基于MBBR的厭氧氨氧化厭氧啟動方法，采用該MBBR預(yù)處理法具有掛膜速度快、流化性能好、啟動周期短、處理負(fù)荷高等優(yōu)點。

本發(fā)明技術(shù)方案包括：

一種基于MBBR的厭氧氨氧化厭氧啟動方法，包括以下步驟：

1）選用生物填料進(jìn)行填充，該生物填料比表面積大于500m²/m³，呈圓柱狀，掛膜前填料比重為0.93-0.97，孔隙率≥90%，填料的填充率為35-65%；

2）硝化啟動：該硝化啟動在水溫12-35℃時進(jìn)行，接種污水處理廠曝氣池活性污泥，接種后反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度≥2.0g/L，反應(yīng)器氨氮去除負(fù)荷≥0.05kgN/kgMLSS/d；將接種污泥投入反應(yīng)器后充分與生物填料混合，采用間歇方式運行，進(jìn)水氨氮濃度為100-300mg/L，進(jìn)水總堿度為600-2000mg/L（以碳酸鈣計），控制溶解氧為2.0-6.5mg/L，曝氣運行直至反應(yīng)器內(nèi)氨氮消耗量大于90%，反應(yīng)停止后將水及污泥全部排出，進(jìn)入下一周期，重復(fù)此運行方式，直到氨氮膜面負(fù)荷≥3.00gN/m²/d；