[發明專利]一體式短程反硝化厭氧氨氧化水處理快速啟動方法及系統

在審

• 申請號: 201910960068.7
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN110526528A
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 張星星;徐樂中;吳鵬;張鈺;陳茂林
• 申請（專利權）人: 蘇州科技大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 32366 蘇州隆恒知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 張佩璇<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明屬于污水生物脫氮處理技術領域，具體涉及一種一體式短程反硝化厭氧氨氧化水處理快速啟動方法及系統。所述方法包括預處理工業硝酸鹽廢水、調配城市生活污水、混合廢水和短程反硝化耦合厭氧氨氧化反應。所述系統包括硝酸鹽廢水預處理水箱、城市污水稀釋水箱、混合廢水水箱、有機氮源水箱和UASB生物膜反應器。本發明提供的技術方案通過啟動階段進水方式、參數控制等可以實現短程反硝化原位耦合厭氧氨氧化反應對工業硝酸鹽廢水和城市生活污水處理的快速啟動，高效和深度脫氮除碳，是一種經濟節能且極具應用前景和價值的污水生物處理工藝。

技術領域

本發明屬于污水生物脫氮處理技術領域，具體涉及一種一體式短程反硝化厭氧氨氧化水處理快速啟動方法及系統。

背景技術

21世紀的今天，隨著工業迅猛發展和人口數量劇增，產生大量工業硝酸鹽廢水和城市生活污水，氮素污染愈發嚴重導致我國水環境質量不容樂觀。

傳統的生物脫氮工藝已不能滿足城市污水廠未來節能高效脫氮和可持續發展要求。短程反硝化作為一種不完全反硝化反應，可節省碳源需求、降低污泥產量、提升氮轉化率，被認為是最具研究潛力的厭氧氨氧化底物供給技術。厭氧氨氧化工藝則在缺氧自養條件下實現氮素的去除，因其脫氮效率高、基建費用低、能源投入少等優點受到了廣泛關注。

一體式短程反硝化-厭氧氨氧化是指短程反硝化與厭氧氨氧化反應原位耦合，減少了分體式耦合反應基建投資費用，可用于同時去除工業硝酸鹽廢水硝態氮和生活污水有機物及氨氮，滿足國家規定污水污染物排放標準。

而以往實驗研究單級反應器內短程反硝化厭氧氨氧化反應是建立在接種成熟短程反硝化污泥與厭氧氨氧化顆粒污泥或成熟反硝化氨氧化污泥直接啟動，這些污泥不易獲取，且混合接種后易發生菌群拮抗作用降低初期反應器脫氮效果，極大的延長了反應器啟動周期。此外，人工配水通常用作啟動短程反硝化厭氧氨氧化一體式反應，鑒于城市生活污水及工業硝酸鹽廢水的復雜水質特性，僅通過配水馴化短程反硝化污泥與厭氧氨氧化污泥成功后很難直接運行實際污水，易產生較長的污泥適應期，而且有機物存在情況下反硝化菌增殖速率明顯高于厭氧氨氧化菌，對一體式反應器內維持厭氧氨氧化優勢脫氮地位造成極大威脅。

因此，短程反硝化厭氧氨氧化一體式反應器的快速啟動及在真實污廢水處理中應用是目前這一工藝技術亟需突破的難題。

發明內容

本發明提供了一體式短程反硝化厭氧氨氧化水處理快速啟動方法及系統，用以解決目前一體式短程反硝化耦合厭氧氨氧化進行污廢水處理時啟動周期長的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：所述一體式短程反硝化厭氧氨氧化水處理快速啟動方法，其包括如下步驟：

1)預處理工業硝酸鹽廢水：對工業硝酸鹽廢水中對微生物有潛在毒害的物質進行預處理；

2)調配城市生活污水：城市生活污水用自來水隨運行時間進行梯度稀釋，并外投NH₄Cl和NaNO₂調節出水中氨氮濃度至稀釋前城市生活污水中氨氮濃度；

3)混合廢水：步驟2)的出水和步驟1)的出水按體積比10～100的進行混合；

4)短程反硝化耦合厭氧氨氧化反應：將步驟3)的出水泵入UASB生物膜反應器，進行短程反硝化耦合厭氧氨氧化反應。

預處理過程中對應不同種類工業硝酸鹽廢水所含的毒害有機物種類，如氟化物、重金屬離子、氯化物，投加不同吸附降解藥劑，采用公知技術即可。

通過直接運行實際城市污水和工業硝酸鹽廢水，避免以往基于人工配水啟動一體式短程反硝化厭氧氨氧化反應器后運行實際污水需要較長的污泥適應期缺陷，同時在反應器啟動初期從厭氧氨氧化污泥中馴化短程反硝化菌，利于短程反硝化菌與厭氧氨氧化菌發揮協同脫氮作用而非菌群競爭，減少啟動一體式反應器運行實際污水所需時間。