[發明專利]一種基于滅活污泥的厭氧氨氧化快速強化啟動方法

有效

• 申請號: 201710640841.2
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107253761B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 倪壽清;王嶼
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F101/16
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發明涉及一種基于滅活污泥的厭氧氨氧化快速強化啟動方法，將方法將滅活污泥與活性厭氧氨氧化污泥投加至升流式厭氧反應器的反應區內混合均勻，活性厭氧氨氧化污泥與滅活污泥的質量比為：0.5?1.8:1，單位：g/kg；從升流式厭氧反應器的底部利用蠕動泵通入待處理廢水，使待處理污水在升流式厭氧反應器內水力停留時間為10～48小時，升流式厭氧反應器運行40～70天后成功啟動污泥厭氧氨氧化反應，實現對污水中的氮素的高效脫除，本發明的方法可有效縮短厭氧氨氧化工藝的啟動時間，并明顯加快厭氧氨氧化菌的富集速度：升流式厭氧反應器的啟動時間可縮短9.3％；運行200天后，接種滅活厭氧顆粒污泥和活性厭氧氨氧化污泥的反應器內厭氧氨氧化菌的富集數量可增加40.9％。

技術領域

本發明涉及一種基于滅活污泥的厭氧氨氧化快速強化啟動方法，屬于廢水生物處理領域。

背景技術

傳統污水處理工藝(硝化-反硝化工藝)因能耗高、占地面積大、脫氮效率低、需要外加有機碳源等不足以滿足高標準的污水脫氮需求，新型的污水脫氮工藝的開發和研究成為各國水環境保護領域的研究熱點。厭氧氨氧化工藝是近年蓬勃發展起來的一種新型脫氮工藝。該工藝是指在厭氧或缺氧條件下，由厭氧氨氧化微生物以亞硝氮為電子受體，將氨氮直接轉化成氮氣，無需外加碳源、無需曝氣、工藝流程短和無N₂O產生，使得脫氮成本大幅降低，僅為傳統技術方法的1/10。因此厭氧氨氧化技術憑借其優良的處理效果和低廉的運營成本優點，正受到研究人員越來越多的青睞。

然而，厭氧氨氧化菌生長緩慢，世代時間通常長達11天，且生存所需環境條件十分苛刻，富集及其困難，導致厭氧氨氧化工藝的啟動周期長，制約了厭氧氨氧化工藝的工程應用，使得這一技術目前基本處于實驗室理論研究階段而工業應用較少。另外，目前厭氧氨氧化菌的富集普遍采用接種活性污泥培養的形式，在富集培養過程中，共存細菌的競爭作用阻礙了厭氧氨氧化菌向優勢菌屬的轉化速度，很大程度上降低了厭氧氨氧化工藝的啟動速度。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于滅活污泥的厭氧氨氧化快速強化啟動方法。

術語說明：

高壓蒸氣滅活：也稱高壓蒸汽滅菌，以壓力0.1-0.5MPa、溫度120-125℃、高壓蒸氣滅菌20-40min；不僅可殺死一般的細菌、真菌等微生物，對芽胞、孢子也有殺滅效果，廣泛應用于醫療和食品行業，是一種快速有效的滅菌技術。

本發明的技術方案如下：

一種基于滅活污泥的厭氧氨氧化快速強化啟動方法，包括步驟如下：

(1)將活性污泥在壓力0.1-0.5MPa、溫度120-125℃條件下進行高壓蒸氣滅活20-40min，得到滅活污泥，所述活性污泥的含水率大于等于99wt％；

(2)將步驟(1)得到的滅活污泥與活性厭氧氨氧化污泥混合均勻后投加至升流式厭氧反應器的反應區內，混合均勻后得到的混合污泥含水率大于等于99wt％；

(3)從升流式厭氧反應器的底部利用蠕動泵通入待處理廢水，根據升流式厭氧反應器的體積調節蠕動泵轉速以控制進水流速，使待處理污水在升流式厭氧反應器內水力停留時間為10～48小時，通入待處理廢水后的混合污泥濃度保持在3000～5000mg/L，同時采用加熱棒或恒溫循環水浴裝置使升流式厭氧反應器內部溫度維持在32～38度，并通入高純氮氣以維持厭氧環境，通入二氧化碳使pH保持在7.1～7.7；

(4)保持升流式厭氧反應器的出水流速與進水流速相同，升流式厭氧反應器運行40～70天后成功啟動污泥厭氧氨氧化反應，實現對污水中的氮素的高效脫除，然后進入下一個厭氧氨氧化反應。