[發(fā)明專利]一種短程硝化系統(tǒng)快速啟動(dòng)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610007296.9
• 申請(qǐng)日: 2016-01-07
• 公開（公告）號(hào): CN105481087A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆旭;張閃閃;郭東麗;孫劍輝;閆廣軒;薛載坤;馮精蘭;蘇現(xiàn)伐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/12
• 分類號(hào): C02F3/12;C02F3/34
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原專利有限責(zé)任公司 41107
• 代理人: 路寬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保行業(yè)污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種短程硝化系統(tǒng)快速啟動(dòng)方法。

背景技術(shù)

短程硝化反硝化生物脫氮技術(shù)，又稱為亞硝酸型生物脫氮技術(shù)，是將硝化過程控制在NO₂^--N階段而終止，隨后進(jìn)行亞硝酸鹽反硝化脫氮。與傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)相比，短程硝化反硝化生物脫氨技術(shù)能縮短水力停留時(shí)間，可同時(shí)節(jié)省25%的能耗和40%的碳源，由于亞硝酸菌和硝酸菌的表觀產(chǎn)率系數(shù)分別為0.04-0.13gVSS/gN和0.02-0.07gVSS/gN，亞硝酸反硝化菌和硝酸反硝化菌的表觀產(chǎn)率系數(shù)分別為0.345gVSS/gN和0.765gVSS/gN，因此，短程硝化反硝化在硝化過程中可少產(chǎn)泥24%-33%，在反硝化過程中可少產(chǎn)泥50%。對(duì)于高氨氮廢水，短程硝化反硝化技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。

由于短程硝化階段反應(yīng)器正常運(yùn)行需要達(dá)到穩(wěn)定且較高的亞硝酸鹽氮積累率，因此啟動(dòng)階段普遍需要消耗較長(zhǎng)時(shí)間。Ruiz等使用CSTR（ContinuousStirredTankReactor）處理高濃度的氨氮廢水，經(jīng)過40天才達(dá)到65%的亞硝酸鹽氮積累（Ruizetal.Nitrificationwithhighnitriteaccumulationforthetreatmentofwastewaterwithhighammoniaconcentration.Waterresearch,2003,37(6):1371-7）。發(fā)明專利（CN201310719449.9）使用垃圾滲濾液，在第92天亞硝酸鹽氮積累率達(dá)到92%。即使在系統(tǒng)啟動(dòng)過程中調(diào)節(jié)溶解氧、pH等控制條件，啟動(dòng)階段對(duì)于整個(gè)工藝來說仍然耗時(shí)過長(zhǎng)，嚴(yán)重限制了該工藝在實(shí)際污水處理應(yīng)用的效率。

隨著技術(shù)水平的提高，一些短程硝化快速啟動(dòng)方法隨之建立，申請(qǐng)?zhí)柗謩e為CN201310174772.2和CN201310042847.1的發(fā)明專利都大大縮短了短程硝化反應(yīng)系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間，但啟動(dòng)時(shí)條件要求較高，操作過程復(fù)雜繁瑣，實(shí)際使用會(huì)受到較大限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種短程硝化系統(tǒng)快速啟動(dòng)方法，該方法適用范圍廣，能夠?qū)崿F(xiàn)不同濃度含氨氮污水短程硝化的快速啟動(dòng)，操作方法簡(jiǎn)單易行，啟動(dòng)時(shí)間短且亞硝酸鹽氮積累率高，啟動(dòng)成功后能夠保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，大大提高了短程硝化在實(shí)際污水處理過程中的使用效率。

本發(fā)明的技術(shù)原理是：硝化過程主要是在氨氧化細(xì)菌（AOB）和亞硝酸鹽氧化細(xì)菌（NOB）的作用下，氨氮（NH₄⁺-N）氧化為硝酸鹽氮（NO₃^--N）的過程。AOB作用于NH₄⁺-N，將其氧化為亞硝酸鹽氮（NO₂^--N），繼而由NOB作用于NO₂^--N，將其氧化為NO₃^--N。在系統(tǒng)的硝化反應(yīng)過程中，高濃度的游離氨（FA）和游離亞硝酸（FNA）均會(huì)對(duì)AOB和NOB產(chǎn)生抑制作用，但兩者對(duì)于AOB和NOB抑制作用發(fā)生的的濃度闕值不同。相比AOB，F(xiàn)A和FNA對(duì)NOB的抑制濃度闕值更低，利用這種特性，通過控制FA和FNA濃度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)NOB抑制的同時(shí)不影響AOB活性，進(jìn)而達(dá)到積累NO₂^--N，提高系統(tǒng)中AOB，減少NOB含量的目的。

AOB和NOB對(duì)于FA和FNA的抑制作用存在適應(yīng)性，長(zhǎng)期處于活性抑制狀態(tài)下，由于微生物自身存在調(diào)節(jié)機(jī)制，對(duì)外界環(huán)境產(chǎn)生適應(yīng)性，從而影響NO₂^--N積累和AOB在系統(tǒng)中比例的提高。因此，在進(jìn)行一定時(shí)間的抑制作用后，需要改變抑制條件，維持系統(tǒng)穩(wěn)定性，抑制時(shí)間的選擇和已知條件的改變方式對(duì)于系統(tǒng)的短程硝化快速啟動(dòng)也具有重要意義。

本發(fā)明在大量實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)不同濃度氨氮廢水的控制條件進(jìn)行了量化，在達(dá)到較好短程硝化系統(tǒng)快速啟動(dòng)的同時(shí)，簡(jiǎn)化了操作條件，在啟動(dòng)過程中易操作，且NO₂^--N積累率和系統(tǒng)穩(wěn)定性高。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種短程硝化系統(tǒng)快速啟動(dòng)方法，包括如下步驟：