[發(fā)明專利]一種利用低強(qiáng)度超聲波維持短程硝化穩(wěn)定性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910347955.7
• 申請(qǐng)日: 2019-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110078211B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱易春;黃書昌;連軍鋒;李鑫;田帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/30
• 分類號(hào): C02F3/30;C02F11/15;C02F11/00;C02F101/16
• 代理公司: 昆明大百科專利事務(wù)所 53106
• 代理人: 李云

本發(fā)明公開(kāi)了一種利用低強(qiáng)度超聲波維持短程硝化穩(wěn)定性的方法，將SBR反應(yīng)器中的活性污泥進(jìn)行超聲處理，通過(guò)控制反應(yīng)器中超聲波輻照時(shí)間、超聲波聲能密度、超聲方式、超聲波輻照間隔周期、溫度等參數(shù)，以克服環(huán)境溫度改變?cè)斐啥坛滔趸到y(tǒng)易遭到破壞的問(wèn)題，達(dá)到維持短程硝化系統(tǒng)穩(wěn)定性，提高生物脫氮效率和減小環(huán)境污染的目的；低強(qiáng)度超聲波能夠促進(jìn)AOB活性的同時(shí)抑制NOB活性，從而維持短程硝化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，并且提高了氨氮去除率。溫度由18℃提高到28℃時(shí)，低強(qiáng)度超聲波能夠維持短程硝化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；低強(qiáng)度超聲波輻照活性污泥，減少剩余污泥的產(chǎn)量，降低了污泥處理成本。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單易操作，可廣泛運(yùn)用于水污染控制領(lǐng)域中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水污染控制領(lǐng)域，具體涉及一種利用低強(qiáng)度超聲波維持短程硝化穩(wěn)定性的方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)是通過(guò)生物硝化作用與反硝化作用將NH₄⁺-N轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾倪^(guò)程。短程硝化是將生物硝化進(jìn)程控制在NO₂^--N階段而不進(jìn)一步氧化為NO₃^--N的過(guò)程。相對(duì)于傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)，短程硝化反硝化可節(jié)約25％的供氧量、40％的碳源，且反應(yīng)時(shí)間短，節(jié)約了基建費(fèi)用，剩余污泥量少，減少了后續(xù)處理處置的費(fèi)用，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)短程硝化可獨(dú)立運(yùn)行作為新型生物脫氮工藝(CANON、SHARON、SHARON-ANAMMOX) 的前置環(huán)節(jié)，在國(guó)內(nèi)外引起了廣泛關(guān)注。

目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于短程硝化的研究主要集中在實(shí)現(xiàn)手段，包括控制溶解氧濃度、pH與游離氨(FA)和游離亞硝酸(FNA)耦合、缺氧/好氧交替運(yùn)行模式(A/O)、進(jìn)水水質(zhì)、溫度、污泥齡(SRT)、投加抑制劑等參數(shù)控制法。然而通過(guò)參數(shù)控制法實(shí)現(xiàn)短程硝化后極易出現(xiàn)失穩(wěn)、甚至污泥膨脹等現(xiàn)象，主要原因包括：①基于低溶解氧條件下AOB的氧半飽和常數(shù)小于NOB的微生物代謝特性，控制低溶解氧濃度能快速啟動(dòng)短程硝化，但極易發(fā)生污泥膨脹，其次隨著NO₂^--N的積累易導(dǎo)致污泥沉降性能變差。②NOB對(duì)pH、FA及FNA 濃度等僅在短期內(nèi)無(wú)法適應(yīng)而活性被抑制，但隨后NOB會(huì)產(chǎn)生適應(yīng)性，削弱抑制作用。③由于污水廠進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大，運(yùn)行復(fù)雜，短程硝化很難維持，再者實(shí)際污水處理中調(diào)控溫度、投加抑制劑等手段成本過(guò)高，限制其進(jìn)一步應(yīng)用。

近年來(lái)，有研究表明微生物對(duì)超聲波刺激的耐受性不同，但該方法無(wú)特定指示參數(shù)。另外，溫度是實(shí)現(xiàn)及維持短程硝化穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，AOB與NOB的生長(zhǎng)速率受溫度影響很大，短程硝化系統(tǒng)穩(wěn)定性直接影響了水污染控制過(guò)程中生物脫氮效率，因此，在不同溫度下，如何實(shí)現(xiàn)短程硝化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定是急于解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種利用低強(qiáng)度超聲波維持短程硝化穩(wěn)定性的方法，將SBR反應(yīng)器中濃縮后的活性污泥使用超聲波發(fā)生器進(jìn)行超聲處理，以克服環(huán)境溫度改變易造成短程硝化系統(tǒng)失穩(wěn)的問(wèn)題，提高短程硝化系統(tǒng)對(duì)溫度的抗沖擊負(fù)荷能力，達(dá)到提高生物脫氮效率和減小環(huán)境污染的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種利用低強(qiáng)度超聲波維持短程硝化穩(wěn)定性的方法，將SBR反應(yīng)器中濃縮后的活性污泥使用超聲波發(fā)生器進(jìn)行超聲處理，包括下述步驟：

1).采用SBR反應(yīng)器；

2).接種污泥：取自本地污水處理廠的污泥；

3).進(jìn)水水質(zhì)：進(jìn)水COD、氨氮、總磷分別為150、60、1.5mg/L，通過(guò)投加NaHCO₃溶液使反應(yīng)器內(nèi)pH控制在7.5～8.5之間；

4).運(yùn)行方式：按照交替缺氧/好氧運(yùn)行模式，交替循環(huán)5次后沉淀排水，所述缺氧/好氧運(yùn)行時(shí)間比為1:1，缺氧和好氧時(shí)間均為30min，好氧階段的曝氣量為1.0L/min；