[發(fā)明專利]一種快速高效短程硝化的啟動(dòng)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410321168.2
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN104129853A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 隋軍;李捷;徐浩;黨維
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): C02F3/30
• 分類號(hào): C02F3/30
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 鄭瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，涉及一種快速高效短程硝化的啟動(dòng)方法，特別涉及在低氨氮條件下，短程硝化的實(shí)現(xiàn)以及亞硝酸鹽的積累問題的工藝和方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前污水脫氮仍以常規(guī)的生物硝化/反硝化為主，雖然相比物理、化學(xué)法脫氮具有成本優(yōu)勢，但仍存在效率低、能耗物耗高、剩余污泥量大等缺點(diǎn)。隨著對氮轉(zhuǎn)化途徑認(rèn)識(shí)的深入，針對傳統(tǒng)脫氮工藝存在的固有缺點(diǎn)而發(fā)展出了一系列新型脫氮工藝。如厭氧氨氧化工藝、短程硝化反硝化工藝等。與傳統(tǒng)脫氮工藝相比，厭氧氨氧化工藝和短程硝化反硝化工藝作為當(dāng)前污水脫氮處理的前沿技術(shù)，由于具有節(jié)省曝氣量、節(jié)約所需有機(jī)碳源、節(jié)省能耗、縮短反應(yīng)時(shí)間、大幅降低產(chǎn)生的污泥量等優(yōu)勢，為當(dāng)前污水脫氮技術(shù)提供了一個(gè)新的研究方向，特別是對于當(dāng)前污水處理追求高效低能耗的形勢下，越來越受到人們的重視。

短程硝化作為ANANMOX（Anammox?Anaerobic?Ammoniu?Oxidation，厭氧氨氧化）和短程硝化反硝化工藝的前提，是利用氨氧化菌（AOB）和亞硝酸鹽氧化菌（NOB）氮素轉(zhuǎn)化的差異性，將氨氮氧化控制在NO₂^--N階段，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(gè)環(huán)節(jié)，如何實(shí)現(xiàn)高效的亞硝酸鹽積累制約著厭氧氨氧化和反硝化工藝的發(fā)展。

當(dāng)前實(shí)現(xiàn)短程硝化的主要工藝方法有：Hellinga等人針對高溫高氨氮廢水提出的SHARON短程硝化工藝，在35℃左右通過將高氨氮廢水在一個(gè)完全混合式的反應(yīng)器中處理，控制水力停留時(shí)間(HRT)等于污泥停留時(shí)間(SRT)，實(shí)現(xiàn)短程硝化。SHARON短程硝化工藝主要應(yīng)用于消化污泥脫水液處理，垃圾滲濾液及養(yǎng)豬廢水等高氨氮廢水處理。韓曉宇等（以FA與FNA為控制因子的短程硝化啟動(dòng)與維持[J].?環(huán)境科學(xué),?2009,03）采用連續(xù)流A/O反應(yīng)器處理消化污泥脫水液采用FA（游離氨）與FNA（游離亞硝酸鹽）聯(lián)合抑制方式實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化，此方法主要針對FA和FNA在高氨氮條件下對短程硝化的影響，具有一定的局限性。閆立龍等（pH?值對豬場養(yǎng)殖廢水常溫短程硝化特性的影響[J]。農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2011，42（10））采用進(jìn)水5?min、曝氣300?min、沉淀40?min、排水10?min、閑置5min，每天運(yùn)行4個(gè)周期的運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)了高氨氮豬場養(yǎng)殖廢水的亞硝化，pH值在7.?0～9.?5，亞硝酸鹽積累率在75%～80%之間，該研究主要針對高氨氮廢水，并且采用傳統(tǒng)短程硝化工藝采用單向控制流程，短程硝化率低，而且容易出現(xiàn)亞硝酸鹽向硝酸鹽的轉(zhuǎn)化。

可見當(dāng)前針對高氨氮廢水的短程硝化研究較為成熟，對于低氨氮的城市生活污水的短程硝化而言，由于其基質(zhì)濃度低，氨氧化菌培養(yǎng)馴化慢等特點(diǎn)較為成熟的短程硝化成果較少，并且大多數(shù)都處在實(shí)驗(yàn)研究階段，且出現(xiàn)亞硝酸鹽積累后如何維持其長期穩(wěn)定存在是短程生物脫氮技術(shù)的關(guān)鍵；而傳統(tǒng)短程硝化工藝采用單向控制流程，即“進(jìn)水→攪拌→曝氣→沉淀→出水”的運(yùn)行方式，其中，對于曝氣時(shí)間的控制一般根據(jù)pH的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)操性較難，現(xiàn)有的自控技術(shù)難以滿足需要；另一方面，AOB極易受到溶解氧（DO）的影響，由于曝氣時(shí)間較難控制，容易造成亞硝酸鹽被氧化為硝酸鹽，不利于短程硝化氨氧化菌的生長，穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)亞硝化仍存在一定的困難；特別是短程硝化菌種AOB的增殖馴化依舊存在啟動(dòng)效率低下的問題。

CN102173536B公開了一種用抑制劑在硝化池中實(shí)現(xiàn)的高效短程硝化方法，該方法通過設(shè)置調(diào)節(jié)池、硝化池和沉淀池，通過自養(yǎng)型細(xì)菌的作用，液體中氨氮的一部分或者全部被氧化成亞硝態(tài)氮；從硝化池流出的泥水混合物在沉淀池中進(jìn)行沉淀，經(jīng)固液分離之后，出水進(jìn)入脫氮池，污泥經(jīng)循環(huán)泵進(jìn)入硝化池；在硝化池之前，設(shè)置有一調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池中裝有氨氮在線測定裝置，進(jìn)水泵及循環(huán)泵的流量。該方法的進(jìn)水氨氮濃度在500～2000mg/L，不適用于進(jìn)水氨氮濃度低于50mg/L?的低氨氮廢水。并且該方法的水力停留時(shí)間等參數(shù)需要根據(jù)進(jìn)水氨氮濃度進(jìn)行調(diào)控，缺乏系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，操作相對較為復(fù)雜，不利于實(shí)際生產(chǎn)。CN101638267A公開了一種含氨廢水短程硝化的快速啟動(dòng)方法，通過采用間歇操作方式，從氨氮初始濃度200~300mg/L逐步提高至400~700mg/L，pH=7.8~8.5，連續(xù)操作方式的水力停留時(shí)間為14~20h，實(shí)現(xiàn)了短程硝化的快速啟動(dòng)；但是，該方法采用氨氮濃度由50mg/L開始逐漸遞增至100mg/L的方式，而現(xiàn)實(shí)中含氮廢水的濃度基本是穩(wěn)定的，該方法實(shí)操性較難，且不適用于低氨氮城市生活污水。