[發(fā)明專利]一種通過(guò)強(qiáng)化好氧內(nèi)源反硝化快速恢復(fù)短程硝化的裝置和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010926615.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112110541A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭永臻;袁傳勝;胡甜甜;李夕耀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/30
• 分類號(hào): C02F3/30
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種通過(guò)強(qiáng)化好氧內(nèi)源反硝化快速恢復(fù)短程硝化的裝置和方法，屬于污水生物處理領(lǐng)域。同步硝化內(nèi)源反硝化工藝處理污水過(guò)程中，短程硝化經(jīng)常容易被破壞。為了快速恢復(fù)短程硝化，在原水中加入了部分外碳源，然后污水通過(guò)進(jìn)水泵進(jìn)入到同步硝化內(nèi)源反硝化SBR中，先進(jìn)行2h的厭氧攪拌，碳源被聚糖菌(GAOs)充分利用轉(zhuǎn)化為內(nèi)碳源PHAs；接著是4～5h的低DO好氧段，NH₄⁺?N被AOB氧化為NO₂^??N，由于內(nèi)碳源充足，產(chǎn)生的NO₂^??N立即被GAOs內(nèi)源反硝化，減少了NOB將NO₂^??N進(jìn)一步氧化為NO₃^??N的機(jī)會(huì)。通過(guò)這樣的方式運(yùn)行30天，AOB一直保持著良好的活性，而NOB由于NO₂^??N被強(qiáng)化反硝化，一直沒(méi)有底物，逐漸被抑制和淘洗，從而達(dá)到快速恢復(fù)短程硝化的目的。本專利為恢復(fù)短程硝化提供了一種新技術(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過(guò)強(qiáng)化好氧內(nèi)源反硝化快速恢復(fù)短程硝化的裝置和方法，屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由氮磷造成的水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題日益突出，國(guó)家對(duì)于污水處理廠的氮磷排放標(biāo)準(zhǔn)也日益嚴(yán)格。生物處理技術(shù)因?yàn)槠渚哂羞\(yùn)行和管理費(fèi)用相對(duì)較低、二次污染少而被廣泛應(yīng)用在污水處理廠中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，污水處理廠中60％以上的費(fèi)用是由耗電產(chǎn)生的，因此如果能夠在技術(shù)層面減少生物處理工藝中的耗電量對(duì)于降低污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用具有重要意義。

學(xué)者們發(fā)現(xiàn)，如果能將硝化控制在NO₂^--N階段(NH₄⁺-N→NO₂^--N)，不讓NO₂^--N繼續(xù)氧化為NO₃^--N，將會(huì)減少25％硝化所需的曝氣能耗，并且能夠減少40％反硝化所需的碳源，這一技術(shù)即為短程硝化。可見(jiàn)，短程硝化的實(shí)現(xiàn)，能夠進(jìn)一步降低污水處理的成本，將是科技的進(jìn)步，對(duì)于節(jié)能降耗具有重要意義。

然而，對(duì)于處理城市污水，短程硝化難以啟動(dòng)和穩(wěn)定維持，這一研究瓶頸困擾了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)多年。近年，基于短程硝化技術(shù)的同步硝化內(nèi)源反硝化工藝被提出，該工藝具有節(jié)省曝氣能耗、運(yùn)行操作簡(jiǎn)單、單一的反應(yīng)器節(jié)省器材和占地面積等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。該工藝實(shí)現(xiàn)短程硝化的關(guān)鍵是低溶解氧(DO)。然后，長(zhǎng)期運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，亞硝酸鹽氧化菌(NOB)能夠逐漸適應(yīng)低DO條件，因此會(huì)破壞短程硝化，除此以外，過(guò)曝氣現(xiàn)象也會(huì)將短程硝化破壞?？傊较趸瘍?nèi)源反硝化工藝也難以穩(wěn)定維持短程硝化，因此，有效的恢復(fù)短程措施需要被提出。

近期，作者發(fā)現(xiàn)同步硝化內(nèi)源反硝化工藝中如果強(qiáng)化內(nèi)源反硝化，將好氧產(chǎn)生的NO₂^--N同步地被GAOs反硝化，那么NOB就缺少底物，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，NOB會(huì)被抑制和淘洗，因此短程硝化會(huì)逐漸恢復(fù)。因此，本發(fā)明專利提出通過(guò)強(qiáng)化好氧段內(nèi)源反硝化快速恢復(fù)短程硝化，本發(fā)明有望解決同步硝化內(nèi)源反硝化工藝中短程硝化難以穩(wěn)定維持的難題。

發(fā)明內(nèi)容