[發明專利]一種同步串聯啟動低基質厭氧氨氧化工藝的方法

在審

• 申請號: 201711219273.5
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN108178294A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 張肖靜;陳召;馬永鵬;周月;張楠;陳濤;傅浩強;趙思雨;張蓉蓉;張俊;張涵;彭釗雪;鄭淑滑;翟含飛;劉灑
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F3/34;C02F101/16
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種同步串聯快速啟動低基質厭氧氨氧化工藝的方法屬于城市污水處理領域。首先將火山巖填料與活性污泥混合后接種至兩個反應器，在高氨氮高堿度的條件下浸泡；隨后將運行方式改為連續式進出水，并聯運行；先向其中一個反應器接種厭氧氨氧化污泥并降低堿度，實現厭氧氨氧化菌的富集；改為串聯運行，即接另一濾柱預過濾，成功啟動自養脫氮后，改變進水方向，實現另一濾柱自養脫氮的啟動。改為并聯運行，并降低氨氮濃度和HRT，最終成功啟動兩濾柱的低基質厭氧氨氧化工藝。本發明解決了厭氧氨氧化工藝僅能處理高氨氮污水、啟動緩慢的難題，提供了可以同步快速啟動低基質厭氧氨氧化工藝，為厭氧氨氧化工藝能夠應用于低氨氮廢水處理提供了方法。

技術領域

本發明屬于城市污水處理與再生領域。具體涉及低基質厭氧氨氧化工藝的快速啟動方法。

背景技術

進入21世紀以來，隨著我國城鎮化建設的快速推進，人口、資源和經濟活動不斷向城鎮集中，由此造成水資源利用和污水排放的高度集中，水資源匱乏，水污染加劇已逐漸成為制約我國社會經濟發展的重要因素。水利部公布的《2016年中國水資源公報》中指出，我國水質污染的主要項目包括總磷、化學需氧量和氨氮，富營養湖泊的比例為78.6％。環保部公布的《2015年中國環境狀況公報》中指出，全國廢污水排放總量735.3億噸，化學需氧量排放總量2223.5萬噸，氨氮排放總量229.9萬噸。水體中的氨氮不僅是主要污染物，而且是引起湖泊富營養化的主要元兇。傳統的硝化反硝化脫氮工藝不僅消耗大量的曝氣，而且還需要投加大量碳源，不符合可持續污水處理的理念。因此，基于厭氧氨氧化理論的自養脫氮工藝應運而生，首先好氧氨氧化菌在好氧條件下將氨氮轉化為亞氮，隨后厭氧氨氧化菌將剩余的氨氮和產生的亞氮反應，生成氮氣和少量的硝氮，與傳統的硝化反硝化工藝相比，具有節省60％以上的曝氣，無需外加碳源，污泥產量低和脫氮效率高等優點，因此，基于厭氧氨氧化途徑的自養脫氮工藝對于廢水處理有著非常重要的意義和廣闊的應用前景。

然而由于厭氧氨氧化菌生長速率較慢，易受溶解氧抑制等原因，使得自養脫氮工藝的啟動時間長，并且國內外有關厭氧氨氧化工藝研究和應用的處理對象主要是污泥消化上清液和垃圾滲濾液等高溫高氨氮廢水，而對于常溫低氨氮的城市污水處理的應用還較少。因此，厭氧氨氧化工藝的快速啟動以及如何使厭氧氨氧化工藝在低氨氮條件下穩定高效地運行，不僅對自養脫氮工藝的進一步應用具有非常重要地意義，而且對可持續污水處理理念的發展也具有非常積極的推動作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低基質厭氧氨氧化工藝的同步串聯啟動方法。

本發明技術方案的實現如下：

本發明所提供的一種同步串聯啟動低基質厭氧氨氧化工藝的方法，是在常溫條件下，以人工配水模擬實際進水，試驗裝置如圖1所示，濾柱采用上向流的進水方式，從底部進水，由蠕動泵控制進水流量，出水由濾柱上部出水口流出。實驗中主要通過調節進水氨氮濃度和堿度等來實現低基質厭氧氨氧化的快速啟動，具體步驟如下：

(1)首先設置兩個濾柱，分別編號為①和②；將火山巖填料與城市污水處理廠穩定運行的硝化反硝化活性污泥混合后接種至兩個反應器，占濾柱有效體積的70～75％；加入氨氮濃度為80～120mg·L^-1，亞氮濃度為80～120mg·L^-1，堿度濃度為1500～1800mg·L^-1的配水，采用雙通道蠕動泵同時向兩個反應器供水，待水位上升至反應器有效體積的85％～95％時停止進水，浸泡22～24h后將水排出，再次進水；以此循環2～3d，每天換水；

(2)運行方式改為連續進出水，在氨氮濃度為80～120mg·L^-1，亞氮濃度為80～120mg·L^-1，堿度濃度為1500～1800mg·L^-1，溫度為23～27℃，pH為7.8～8.2，HRT為4～6h的條件下運行6～8d；