[發明專利]一種通過亞硝酸鹽強化反硝化聚磷提高污水脫氮除磷效率的方法

有效

• 申請號: 202110492035.1
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113104981B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 趙劍強;解舒婷;楊文娟;趙浚凱;雷抒涵;閆春曉;馬曉慶
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明公開了一種通過亞硝酸鹽強化反硝化聚磷提高污水脫氮除磷效率的方法，屬于環境工程技術領域。對于以厭氧/微氧/缺氧模式每天運行3或4個周期的SBR反應器，在連續15～20天的強化反硝化階段中，將每天中的一個運行周期改為厭氧/缺氧模式，并且在所述厭氧/缺氧模式的厭氧期初期投加碳源，在缺氧期初期投加亞硝酸鹽，強化反硝化聚磷。本發明能夠合理控制系統菌群結構，減少不必要的碳源消耗，促進了生物污水處理系統的穩定高效持續運行。

技術領域

本發明屬于環境工程技術領域，具體涉及一種通過亞硝酸鹽強化反硝化聚磷提高污水脫氮除磷效率的方法。

背景技術

N和P作為水體富營養化的主要元素，在污水處理過程中需要嚴格控制。在傳統生物污水處理中，N主要通過好氧氨氧化和缺氧反硝化去除，P的去除主要靠好氧聚磷菌(APAO)或反硝化聚磷菌(DPAO)，通過厭氧段吸收COD，合成PHA，水解釋放poly-P，在好氧或缺氧段利用氧氣或硝酸鹽和亞硝酸鹽作為電子受體，過量吸收磷，通過排除剩余富磷污泥來實現。

同步硝化反硝化除磷(SNDPR)工藝是采用SBR方式以厭氧/微氧或厭氧/微氧/缺氧方式運行來實現氮和磷的同步去除的工藝。在該工藝中，厭氧段APAO和DPAO吸收簡單有機物合成PHA并釋磷，在微氧段氨氧化菌(AOB)氧化氨為亞硝酸鹽，亞硝酸鹽氧化菌(NOB)氧化亞硝酸鹽為硝酸鹽，同時APAO和DPAO利用氧氣或NOx分解細胞內的PHA并吸磷。在該系統中的功能菌群主要由AOB、NOB、APAO、DPAO、好氧聚糖菌(AGAO)、反硝化聚糖菌(DGAO)和普通異養反硝化菌(OHDO)組成。該SNDPR系統的運行中，通常會存在微氧段以APAO吸磷為主，DPAO吸磷很少的現象。該現象的出現使得系統進水中有限的碳源不能達到“一碳兩用”，即不能實現碳源用于反硝化聚磷的目的。因為“一碳兩用”是解決脫氮除磷中碳源不足問題的關鍵。該現象在實驗室測到的各種參數的過程線中，表現為微氧初期磷下降很快，而總氮去除較慢。在微生物菌群結構方面表現為APAO的活性和豐度明顯高于DPAO的活性和豐度，導致系統出水磷濃度較高或總氮濃度較高，系統脫氮除磷效率低。出水總氮升高會進而導致下一個周期的厭氧期OHDO利用剩余總氮進行反硝化，這一過程又影響聚磷菌和聚糖菌合成PHA的反應，使得利用內源PHA進行同步脫氮除磷的功能喪失，使系統崩潰。

發明內容

為了解決上述問題，本發明公開了一種通過亞硝酸鹽強化反硝化聚磷提高污水脫氮除磷效率的方法，能夠合理控制系統菌群結構，減少不必要的碳源消耗，促進了生物污水處理系統的穩定高效持續運行。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種通過亞硝酸鹽強化反硝化聚磷提高污水脫氮除磷效率的方法，對于以厭氧/微氧/缺氧模式每天運行3或4個周期的SBR反應器，在連續15～20天的強化反硝化階段中，將每天中的一個運行周期改為厭氧/缺氧模式，并且在所述厭氧/缺氧模式的厭氧期初期投加碳源，在缺氧期初期投加亞硝酸鹽，強化反硝化聚磷。

優選地，當以厭氧/微氧/缺氧模式每天運行3個周期時，相鄰兩天的厭氧/缺氧模式間隔2個運行周期；當以厭氧/微氧/缺氧模式每天運行4個周期時，相鄰兩天的厭氧/缺氧模式間隔3個運行周期。

優選地，亞硝酸鹽的投加量為20～30mg-N/L。

優選地，碳源的投加量為100～150mg/L。

優選地，SBR反應器每天運行4個周期時，每個周期6h；厭氧/微氧/缺氧模式中：進水+厭氧1h，微氧1.5～3h，缺氧1～2.5h，靜沉排水及閑置1h；厭氧/缺氧模式中：厭氧1h，缺氧4h，靜沉排水及閑置1h。

優選地，SBR反應器每天運行3個周期時，每個周期8h；厭氧/微氧/缺氧模式中：進水+厭氧1h，微氧3.5-5h，缺氧1-2.5h，靜沉排水及閑置1h；厭氧/缺氧模式中：厭氧1h，缺氧6h，靜沉排水及閑置1h。

優選地，微氧期的溶解氧濃度控制在0.1～0.25mg/L。