[發(fā)明專利]一種利用游離氨沖擊實(shí)現(xiàn)短程硝化的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110823364.X
• 申請(qǐng)日: 2021-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN113526656A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 管運(yùn)濤;黃拓;鄭澤林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院
• 主分類號(hào): C02F3/12
• 分類號(hào): C02F3/12;C02F101/16
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 方艷平

本發(fā)明公開了一種利用游離氨沖擊實(shí)現(xiàn)短程硝化的方法，包括：提供海綿生物膜反應(yīng)器，所述海綿生物膜反應(yīng)器中固定設(shè)置有海綿生物膜填料層；向所述海綿生物膜反應(yīng)器中通入預(yù)定濃度的游離氨廢液以注滿沒(méi)過(guò)所述海綿生物膜填料層；持續(xù)用所述游離氨廢液浸泡所述海綿生物膜填料層至少24h；結(jié)束浸泡，將所述海綿生物膜反應(yīng)器中的所述游離氨廢液排空，并使得所述海綿生物膜反應(yīng)器進(jìn)行正常進(jìn)水和曝氣，控制所述海綿生物膜反應(yīng)器內(nèi)的溶解氧在預(yù)定范圍內(nèi)，直至所述海綿生物膜填料層中的氨氧化菌恢復(fù)活性，而亞硝酸氧化菌活性依舊被抑制，所述海綿生物膜反應(yīng)器進(jìn)入短程硝化模式。本發(fā)明只需要進(jìn)行一次沖擊即可長(zhǎng)期維持穩(wěn)定的短程硝化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生活污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用游離氨沖擊實(shí)現(xiàn)短程硝化的方法。

背景技術(shù)

氮在生態(tài)系統(tǒng)中起著重要的作用，除固氮外，硝化、反硝化和厭氧氨氧化是微生物介導(dǎo)的氮循環(huán)的三個(gè)關(guān)鍵過(guò)程。其中硝化反應(yīng)是氮循環(huán)的關(guān)鍵步驟，在廢水處理過(guò)程中，它分為兩個(gè)步驟，氨氮先在氨氧化細(xì)菌(AOB)介導(dǎo)下轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，然后在亞硝酸鹽氧化細(xì)菌(NOB)的作用下被氧化成硝酸鹽。傳統(tǒng)的生物脫氮即是基于此，先通過(guò)氨化作用將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，再經(jīng)由硝化和反硝化過(guò)程將氮最終轉(zhuǎn)化為氮?dú)馐蛊鋸捏w系中逸出。其基本反應(yīng)過(guò)程可以簡(jiǎn)化圖1所示的步驟。

然而，傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)在處理低C/N比廢水時(shí)，具有一定的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)限制。該方法在運(yùn)行時(shí)需要長(zhǎng)時(shí)間的曝氣，這會(huì)消耗掉大量的碳源，導(dǎo)致后續(xù)反硝化沒(méi)有充足的碳源，需要人為額外投加。在傳統(tǒng)生物脫氮過(guò)程中，會(huì)經(jīng)歷一個(gè)的過(guò)程，氮的化合價(jià)先上升后下降，存在能量浪費(fèi)的情況。在此基礎(chǔ)上，短程硝化作為一種新型的廢水處理技術(shù)被提出，與傳統(tǒng)生物脫氮相比，這一技術(shù)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)如圖2所示。

短程硝化是通過(guò)抑制NOB的生長(zhǎng)，將硝化作用控制在亞硝氮階段，因此實(shí)現(xiàn)短程硝化的關(guān)鍵即在于對(duì)NOB活性的抑制。鑒于NOB比AOB更容易被抑制，因此常常使用調(diào)節(jié)溶解氧(DO)、污泥停留時(shí)間(SRT)以及游離氨(FA)和游離亞硝氮(FNA)等方法進(jìn)行抑制NOB，從而實(shí)現(xiàn)亞硝酸鹽在反應(yīng)器中的積累。目前常見的短程硝化工藝包括以下主要技術(shù)手段：縮短污泥齡持續(xù)沖洗出NOB細(xì)菌；進(jìn)水中持續(xù)含有一定濃度的FA和FNA交替抑制NOB細(xì)菌；而這些工藝方法普遍存在以下缺陷：需要持續(xù)控制，且控制手段復(fù)雜精細(xì)，在實(shí)際大規(guī)模水廠中難于實(shí)現(xiàn)，同時(shí)經(jīng)濟(jì)成本較高，不可行。

以上背景技術(shù)內(nèi)容的公開僅用于輔助理解本發(fā)明的構(gòu)思及技術(shù)方案，其并不必然屬于本專利申請(qǐng)的現(xiàn)有技術(shù)，在沒(méi)有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本專利申請(qǐng)的申請(qǐng)日已經(jīng)公開的情況下，上述背景技術(shù)不應(yīng)當(dāng)用于評(píng)價(jià)本申請(qǐng)的新穎性和創(chuàng)造性。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種利用游離氨沖擊實(shí)現(xiàn)短程硝化的方法，只需要進(jìn)行一次沖擊即可長(zhǎng)期維持穩(wěn)定的短程硝化。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明公開了一種利用游離氨沖擊實(shí)現(xiàn)短程硝化的方法，包括以下步驟：

S1：提供海綿生物膜反應(yīng)器，所述海綿生物膜反應(yīng)器中固定設(shè)置有海綿生物膜填料層；

S2：向所述海綿生物膜反應(yīng)器中通入預(yù)定濃度的游離氨廢液以注滿沒(méi)過(guò)所述海綿生物膜填料層；

S3：持續(xù)用所述游離氨廢液浸泡所述海綿生物膜填料層至少24h；

S4：結(jié)束浸泡，將所述海綿生物膜反應(yīng)器中的所述游離氨廢液排空，并使得所述海綿生物膜反應(yīng)器進(jìn)行正常進(jìn)水和曝氣，控制所述海綿生物膜反應(yīng)器內(nèi)的溶解氧在預(yù)定范圍內(nèi)，直至所述海綿生物膜填料層中的氨氧化菌恢復(fù)活性，而亞硝酸氧化菌活性依舊被抑制，所述海綿生物膜反應(yīng)器進(jìn)入短程硝化模式。

優(yōu)選地，所述海綿生物膜填料層是以聚氨酯海綿為填料形成生物濾床，并在所述生物濾床上培養(yǎng)有生物膜。

優(yōu)選地，步驟S1中提供海綿生物膜反應(yīng)器包括：將運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定且已經(jīng)完全硝化的海綿生物膜反應(yīng)器排空并停止曝氣。