[發(fā)明專利]一種通過縮短沉降時間實現(xiàn)短程硝化反硝化的方法

有效

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• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103787511A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜斌;魏東;閆良國;史吏;張格;史樹聲;張曉蕓
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過縮短沉降時間實現(xiàn)短程硝化反硝化的方法。?

背景技術(shù)

短程硝化反硝化工藝是指將氨氮氧化控制在亞硝化階段，然后進(jìn)行反硝化，省去了傳統(tǒng)生物脫氮中由亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽，再還原成亞硝酸鹽兩個環(huán)節(jié)。相比于傳統(tǒng)的生物脫氮共工藝，該技術(shù)在實際運(yùn)行工藝過程中具有很大的優(yōu)勢：①節(jié)省25%氧供應(yīng)量，降低能耗；②減少40%碳源，在進(jìn)水有機(jī)物濃度較低的情況下實現(xiàn)反硝化脫氮；③縮短反應(yīng)歷程，節(jié)省50%的反硝化池容積；④降低污泥產(chǎn)量，硝化過程可少產(chǎn)污泥33%~35%左右，反硝化階段少產(chǎn)污泥55%左右。

短程硝化反硝化工藝的關(guān)鍵在于氨氧化菌（AOB）的富集和亞硝酸鹽氧化菌（NOB）的淘汰，該工藝實現(xiàn)的標(biāo)志是反應(yīng)器具有穩(wěn)定且較高的亞硝酸積累率（NAR）。影響亞硝酸鹽積累的主要外部因素有溫度、pH值、進(jìn)水氨氮負(fù)荷、溶解氧及污泥齡等。利用AOB和NOB兩種菌種對溶解氧的親和力不同，控制反應(yīng)器處于較低的溶解氧濃度，從而選擇性的抑制NOB是比較常見的方法。但是在低溶解氧條件下，反應(yīng)器容易滋生絲狀菌，從而導(dǎo)致污泥膨脹和污泥沉降性能下降，這些缺陷限制了短程硝化反硝化工藝的推廣和應(yīng)用。

本發(fā)明的目的在于提供一種通過縮短沉降時間實現(xiàn)短程硝化反硝化的方法，通過控制序批式活性污泥反應(yīng)器（SBR）的進(jìn)水水質(zhì)、溶解氧和水力停留時間等參數(shù)，通過縮短沉降時間的策略淘汰掉沉降性能較差的活性污泥，從而使得短程硝化反應(yīng)器的污泥沉降性能得到有效改善。并且，在這一過程中由于污泥的排放使得反應(yīng)器可以處于較低的污泥齡，這可以進(jìn)一步促進(jìn)反應(yīng)器洗脫NOB。本發(fā)明可在60~120天內(nèi)培養(yǎng)出富含AOB的短程硝化污泥，該方法相比于單獨通過溶解氧或污泥齡來調(diào)控反應(yīng)器，即可實現(xiàn)較低的污泥齡洗脫NOB，又可以改善污泥沉降性能，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種通過縮短沉降時間實現(xiàn)短程硝化反硝化的方法，解決現(xiàn)有短程硝化反硝化工藝富集氨氧化菌周期長、污泥沉降性能差難題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種通過縮短沉降時間實現(xiàn)短程硝化反硝化的方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）采用序批式活性污泥反應(yīng)器（SBR）接種普通絮狀活性污泥，接種污泥體積為反應(yīng)器的30~50%，接種后反應(yīng)器污泥濃度為2000~4000?mg/L；

（2）反應(yīng)器進(jìn)水pH為7.5~8.0，進(jìn)水COD濃度為500~800?mg/L，進(jìn)水NH₄⁺-N濃度為200~400?mg/L，進(jìn)水總磷濃度為20~40?mg/L；

（3）控制SBR反應(yīng)器溶解氧為0.5~2?mg/L，溫度為22~28℃，水力停留時間16~24?h，單周期曝氣時間300~400?min，沉降時間為15~25?min，可在60~120天內(nèi)實現(xiàn)亞硝酸鹽積累，并得到富集氨氧化菌的短程硝化污泥。

所述的一種通過縮短沉降時間實現(xiàn)短程硝化反硝化的方法，其特征是：所述的步驟（1）中的SBR反應(yīng)器高徑比為2~6，采用底部進(jìn)水和底部微孔曝氣，配有機(jī)械攪拌器實現(xiàn)泥水混合均勻，反應(yīng)器排水率為50%。

所述的一種通過縮短沉降時間實現(xiàn)短程硝化反硝化的方法，其特征是：所述的步驟（3）中的亞硝酸鹽積累是指SBR出水亞硝酸鹽濃度占亞硝酸鹽和硝酸鹽濃度總和的80~95%。

所述的一種通過縮短沉降時間實現(xiàn)短程硝化反硝化的方法，其特征是：所述的步驟（3）中的短程硝化污泥平均粒徑為200~350?μm。

本發(fā)明的目的是提供一種通過縮短沉降時間實現(xiàn)短程硝化反硝化的方法，其體現(xiàn)的優(yōu)勢和特點是：

（1）利用低溶解氧實現(xiàn)短程硝化反硝化的策略，具有污泥沉降性能差和污泥膨脹等風(fēng)險，本發(fā)明提出的縮短沉降時間技術(shù)可有效在低溶解氧的情況下實現(xiàn)污泥沉降性能的改變。因此，在處理高氨氮和低碳氮比廢水時具有良好的應(yīng)用前景。

（2）同時，相比于通過曝氣末期移取一定體積的污泥量來控制污泥齡的調(diào)控方式，本發(fā)明通過縮短沉降時間可以選擇性的排除沉降性能差的污泥，實現(xiàn)了保留沉降性能好的活性污泥和控制較低污泥齡的雙重目的。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的序批式活性污泥反應(yīng)器（SBR）示意圖：反應(yīng)器主體（1）、曝氣機(jī)（2）、進(jìn)水泵（3）、出水電磁閥（4）、機(jī)械攪拌器（5）、時間控制程序（6）、配水箱（7）。

附圖2是本發(fā)明的短程硝化污泥粒徑對比圖。

具體實施方式