[發明專利]一種全程自養脫氮工藝的快速啟動方法

有效

• 申請號: 201610262974.6
• 申請日: 2016-04-26
• 公開（公告）號: CN107311305B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 高會杰;趙勝楠;孫丹鳳;郭志華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種全程自養脫氮工藝的快速啟動方法，包括（1）在膜生物反應器內接種活性污泥進行脫氮微生物的富集培養，當氨氮和COD去除率達到80%以上時，結束培養；（2）降低溶解氧濃度至小于1.0mg/L，投加微生物生長促進劑C富集培養厭氧氨氧化菌，當亞硝氮去除率大于90%時，結束培養；（3）提高溶解氧濃度為0.1?4.0mg/L，投加微生物生長促進劑D富集培養亞硝化優勢菌，當總氮去除率大于90%時，結束培養。本發明主要是通過在膜生物反應器內使用微生物生長促進劑并配合工藝條件實現的，形成的內部厭氧外部好氧的絮狀污泥體系具有結構穩定、耐受沖擊性強、脫氮效果好等優點，可以顯著縮短膜生物反應器的啟動時間，維持反應器的穩定運行。

技術領域

本發明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種全程自養脫氮工藝的快速啟動方法。

背景技術

含氨廢水的處理多采用傳統的硝化反硝化工藝，如A²/O、SBR和氧化溝等，雖然起到一定的脫除含氮污染物效果，但是由于這些工藝在應用過程中需要外加有機碳源、消耗大量的堿度和能源，且基建投資及運營成本較高，因而在某些高氨氮低COD廢水處理過程中往往受到限制。

基于厭氧氨氧化理論的全程自養脫氮工藝CANON（completely autotrophicnitrogen removal over nitrite）是近年來發現的生物脫氮新技術，將短程硝化與厭氧氨氧化結合在一個反應器內，正逐漸成為生物脫氮領域的研究熱點。全程自養脫氮工藝的功能微生物好氧氨氧化細菌（也叫亞硝化細菌AOB）與厭氧氨氧化細菌（Anammox）均屬于自養菌，CANON工藝就是在同一個反應器中AOB位于填料或者污泥絮體外層，在好氧條件下以NH₄⁺-N為電子供體，O₂為電子受體，將氨氮轉化為亞硝酸鹽氮，Anammox則位于填料或者污泥絮體內層，在厭氧條件下以NO₂^--N為電子受體，將NH₄⁺-N轉變為N₂的生物過程。CANON工藝與傳統的硝化反硝化工藝相比，可節省供氧費用50%，而且不需要外加有機碳源，節約無機碳源，可以大幅度降低污水脫氮的基建投資和運行成本，同時厭氧氨氧化過程也可以使剩余污泥產生量降至最低，從而節省大量的污泥處置費用，是一種高效節能脫氮工藝的理想選擇，特別適合處理含有低濃度COD的含氨廢水脫氮處理過程。

CANON反應器內的兩類功能微生物均屬于生長緩慢難以富集的自養菌，特別是厭氧氨氧化菌較長的生長周期和較低的生長速率，從而導致反應器啟動比較困難，總氮去除負荷比較低。因此如何實現反應器的快速啟動，對于CANON工藝在實際工程中的應用和發展具有重要意義。在現有技術條件下，活性污泥法CANON工藝的啟動時間一般需要150d-300d，并且多在高溫條件下進行，負荷一般低于0.5kg·m^-3·d^-1。CN201210126262.3公開了一種常溫低氨氮污水全程自養脫氮工藝的快速啟動方法：在供氧充足的條件下先進行好氧硝化啟動，然后通過間歇曝氣/厭氧，最后連續曝氣，通過限制性供氧成功實現了反應器的CANON啟動，共歷時140天。

膜生物反應器可以將微生物截留在反應器內，因而在一定程度上解決自養菌生長緩慢的難題。CN201310084708.5公開了一種膜生物反應器全程自養脫氮工藝的快速啟動方法，在常溫及較低進水氨氮下恢復污泥活性；其次降低曝氣量，逐漸增加氨氮濃度，成功富集氨氧化菌；最后再次減小曝氣量降低DO，誘導厭氧氨氧化菌，成功啟動全程自養脫氮工藝，啟動時間共計53天。CN201310352571.7公開了一種MBR反應器自養脫氮工藝的快速啟動方法及利用其同步去除生活污水中碳氮的方法，采用限制溶解氧和水力停留時間來實現的，啟動時間共計66天。