[发明专利]一种联合FA和FNA双重抑制培养短程硝化颗粒污泥的方法无效
申请号: | 201110063802.3 | 申请日: | 2011-03-16 |
公开(公告)号: | CN102173504A | 公开(公告)日: | 2011-09-07 |
发明(设计)人: | 彭永臻;吴蕾;王淑莹;刘旭;李凌云 | 申请(专利权)人: | 北京工业大学 |
主分类号: | C02F3/12 | 分类号: | C02F3/12;C02F11/02 |
代理公司: | 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 | 代理人: | 刘萍 |
地址: | 100124 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 联合 fa fna 双重 抑制 培养 短程 硝化 颗粒 污泥 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种短程颗粒污泥的培养方法,通过游离氨(Free Ammonia,FA)与游离亚硝酸(Free Nitrous Acid,FNA)的双重抑制培养短程硝化颗粒污泥的方法,属于废水生物脱氮处理技术领域。
背景技术
氮、磷污染引起的水体富营养化问题一直都是世界各国面临的主要问题之一,也是水处理的难点和重点。我国的水污染不断加剧,城市污水处理厂的排放标准不断提高,而水资源短缺已经开始制约中国经济社会的发展,因此城市及其邻近地区污水的脱氮除磷处理已成为控制和改善我国水体富营养化污染现状的关键。
传统生物硝化反硝化脱氮工艺是将废水中的氮素污染物转化为氮气,最终达到去除废水中氮素污染物的目的。硝化作用是生物脱氮工艺的关键,主要由硝化细菌完成,因而硝化菌对系统的脱氮能力起着决定性的作用。硝化菌生长缓慢,细胞产率低,导致传统反应器中硝化菌的生物量不易提高,使得目前多数硝化工艺氨氮氧化效率较低。人们开始利用硝化生物膜或生物包埋等固定化技术来提高硝化菌的数量,但这些都需要借助载体的帮助。污泥颗粒化是指废水生物处理系统中的微生物在适当的环境条件下,相互聚集形成一种密度较大、体积较大、体质条件较好的微生物聚集体。好氧颗粒污泥作为一种新兴的自固定化工艺,可大幅度提高污泥的沉降性能和污泥在反应器中的截留效率。硝化菌对好氧颗粒污泥的稳定性和脱氮能力起着决定性的作用,硝化颗粒污泥的形成不仅能够提高反应器内硝化污泥的浓度,而且可以改善反应器的生物脱氮能力,系统的稳定性大大提高。
传统的生物脱氮是通过硝化将NH4+-N转化为NO3--N,再通过反硝化将NO3--N转化成氮气,从而从水中除去。在硝化阶段,NH4+-N被转化成NO3--N是由两类独立的细菌完成的序列是反应,首先由氨氧化细菌将NH4+-N转化成NO2--N,然后由亚硝酸盐氧化菌将NO2--N转化成NO3--N,随即由反硝化菌将NO3--N转化成N2去除。短程硝化反硝化是指NH4+-N的氧化控制在NO2--N阶段,防止NO2--N进一步向NO3--N转化,继而由反硝化菌将NO2--N转化成N2去除。短程硝化反硝化具有如下优势:节省25%的供氧量;节约40%反硝化碳源;随着氮转移途径的缩短,反应时间大大缩短,同时也减少污泥产量; 反应器容积相应减少30%-40%。因此短程硝化反硝化技术可以节省建设和运行费用。
针对短程硝化反硝化的特点和好氧颗粒污泥的优势,如果能够将短程硝化技术和好氧颗粒污泥技术项耦合,在短程硝化的同时实现好氧颗粒污泥化,就可以显著改善反应器的生物脱氮能力,大量节省反硝化碳源,进而提高污水的脱氮效率,达到节能降耗的目的,同时还充分发挥了好氧颗粒污泥沉速快、泥水分离效果好、反应器排水比高等优点。
发明内容
本发明者经过长期的探索研究,结合好氧颗粒污泥技术和短程硝化技术,开发一种培养短程硝化颗粒污泥的方法。实现短程硝化反硝化的关键问题是实现亚硝酸细菌的富集,完成亚硝酸氮的积累而抑制硝酸细菌的增殖及硝态氮的产生。为此,必须仔细研究硝酸细菌与亚硝酸细菌的最适生长条件,找出其中的差异并在工程实际中加以控制,从而营造出有利于亚硝酸细菌在竞争中占优的环境条件。本发明提出一种通过FA和FNA的双重抑制培养短程硝化颗粒污泥的装置与方法。本发明借助SBR反应器,以低沉降时间作为选择压,筛选沉降性能较好的活性污泥,同时通过FA和FNA的双重抑制提高亚硝态氮积累率(可达95%),实现短程硝化。
本发明其特征在于:
(1)以颗粒污泥为介质,充分发挥了好氧颗粒污泥沉速快、活性高、结构密实、泥水分离效果好、微生物浓度及容积负荷高等优点,简化出水的分离和净化过程,增大了处理水量和排水比,使反应器容积缩小;
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