[發(fā)明專利]一種基于厭氧氨氧化的連續(xù)流改良UCT自養(yǎng)脫氮除磷工藝的快速啟動(dòng)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201511018563.4
• 申請(qǐng)日: 2015-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105541021A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭永臻;劉文龍;王淑瑩;馬琳娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 侯靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于厭氧氨氧化的連續(xù)流改良UCT自養(yǎng)脫氮除磷工藝的快速啟動(dòng)方 法。

背景技術(shù)

厭氧氨氧化(Anaerobicammoniumoxidation,Anammox)是指，在厭氧條件下，厭氧氨 氧化細(xì)菌以氨氮(NH₄⁺)為電子供體，以亞硝酸鹽(NO₂^-)為電子受體，直接將氨氮和 亞硝酸鹽氮同時(shí)轉(zhuǎn)化成氮?dú)舛尫诺酱髿庵校瑥亩鴮?shí)現(xiàn)廢水中氮素脫除的目的。厭氧氨氧 化自養(yǎng)脫氮技術(shù)與傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)相比，可節(jié)省100％的有機(jī)碳源消耗，可節(jié)省60％的 曝氣量，從而降低工藝的直接能耗和運(yùn)行費(fèi)用；同時(shí)污泥產(chǎn)量少，可以減少污泥處置費(fèi)用； 此外，厭氧氨氧化菌以二氧化碳作為碳源，且代謝途徑中沒(méi)有N₂O等中間產(chǎn)物，因此可 以減少溫室氣體的排放。因此，厭氧氨氧化技術(shù)被認(rèn)為是目前生物脫氮技術(shù)中最具潛力的 可持續(xù)發(fā)展的生物脫氮技術(shù)。

然而，Anammox細(xì)菌的生長(zhǎng)速率較低(最高生長(zhǎng)速率為0.0027h^-1)，世代周期很長(zhǎng) (10-14d)，而且Anammox細(xì)菌的最適生長(zhǎng)環(huán)境為高溫(30-40℃)、高底物濃度條件， 普通的低溫低氨氮城市污水并不適合Anammox細(xì)菌的生長(zhǎng)，同時(shí)Anammox細(xì)菌在與反 硝化細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)底物時(shí)缺乏優(yōu)勢(shì)，故而在具有較高COD濃度的環(huán)境中，Anammox細(xì)菌的 生長(zhǎng)會(huì)受到抑制。因此，Anammox工藝在實(shí)際工程應(yīng)用中存在諸多限制，而啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng) 是普遍存在的問(wèn)題，例如世界上第一座污泥消化液Anammox生物脫氮工藝的啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng) 達(dá)3.5年。除此之外，目前的Anammox工藝大多是應(yīng)用在污水處理廠測(cè)流處理工藝上， 采用的主體工藝往往也只是序批式SBR工藝，在連續(xù)流主流工藝中的應(yīng)用不多，而針對(duì) 普通城市污水的Anammox工藝鮮有報(bào)道，故而能夠快速啟動(dòng)普通城市污水的Anammox 生物脫氮工藝具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決當(dāng)前Anammox工藝啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，提供一種基于厭氧 氨氧化的連續(xù)流改良UCT自養(yǎng)脫氮除磷工藝的快速啟動(dòng)方法。

本發(fā)明一種基于厭氧氨氧化的連續(xù)流改良UCT自養(yǎng)脫氮除磷工藝的快速啟動(dòng)方法，按 以下步驟進(jìn)行：

一、搭建系統(tǒng)：

搭建兩套反硝化除磷系統(tǒng)、兩套短程硝化系統(tǒng)和兩套厭氧氨氧化系統(tǒng)；其中反硝化除 磷系統(tǒng)和短程硝化系統(tǒng)為序批式反應(yīng)器形式；厭氧氨氧化系統(tǒng)為厭氧生物濾池形式；

二、接種污泥

在反硝化除磷系統(tǒng)接種具有除磷能力的普通活性污泥，接種污泥濃度為4000～5000 mg/L；短程硝化污泥系統(tǒng)接種具有硝化性能的普通硝化污泥，接種污泥濃度為3000～4000 mg/L；厭氧氨氧化系統(tǒng)采用掛膜培養(yǎng)的方式，接種具厭氧氨氧化活性的活性污泥，接種污 泥濃度為2000～3000mg/L；

三、啟動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)

反硝化除磷系統(tǒng)的啟動(dòng)運(yùn)行的方法為：a、以城市污水為處理對(duì)象，采用厭/好氧的運(yùn) 行方式進(jìn)行普通聚磷菌的富集培養(yǎng)，污泥齡控制在10～15d；b、改變運(yùn)行方式為厭/缺氧運(yùn) 行，在缺氧階段投加硝酸鹽氮，得到以NO₃^-為電子受體的反硝化除磷菌，并逐步提高負(fù)荷， 強(qiáng)化DPAOs的富集；c、減少缺氧段的硝酸鹽氮投加量，同時(shí)提高亞硝酸鹽投加量，富集 培養(yǎng)出以NO₂^-為電子受體的反硝化聚磷菌；從取樣口取樣檢測(cè)磷去除效果，若達(dá)到國(guó)家一 級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，則反硝化除磷系統(tǒng)啟動(dòng)成功；

短程硝化系統(tǒng)的啟動(dòng)采用饑餓處理配合實(shí)時(shí)控制的方式進(jìn)行，首先將接種污泥置于好 氧饑餓環(huán)境中預(yù)處理7天，然后排出上清液，投加城市污水進(jìn)行好氧曝氣，批次運(yùn)行，并 逐步提高進(jìn)水負(fù)荷，待DO濃度曲線發(fā)生突躍時(shí)，停止曝氣；控制系統(tǒng)中溶解氧濃度為 0.2～0.5mg/L，SRT為15～20d；從取樣口取樣檢測(cè)，待亞硝酸鹽積累率和氨氮去除率均不 小于90％，則短程硝化系統(tǒng)啟動(dòng)成功；