[发明专利]污泥发酵耦合反硝化过程实现亚硝酸盐最大积累的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污泥发酵耦合反硝化过程实现亚硝酸盐最大积累的方法，属于污水生物处理技术领域。具体是接种一种长期处于交替厌氧/缺氧环境下的污泥发酵耦合反硝化系统污泥，利用污泥发酵液中的短链脂肪酸为碳源，通过控制反硝化过程中发酵液的投加量及监测反应过程中pH的变化来实现亚硝酸盐的最大积累。本方法适用于通过厌氧氨氧化技术对含有大量硝酸盐氮废水的深度脱氮。

背景技术

由于水体氮磷污染引起的水体富营养化问题严峻，为了满足日益严格的污水排放标准，污水脱氮除磷技术的研发和应用仍是水处理领域的重点问题。传统生物脱氮工艺主要是通过时间和空间上的好氧、缺氧实现硝化、反硝化，首先好氧条件下NH₄⁺以O₂为电子受体转化为NO₃^-，然后在缺氧条件下NO₃^-利用有机物为电子供体还原为N₂从水中去除，从而达到脱氮的目的。然而传统生物脱氮工艺存在能耗较大、处理效果不理想等不足，目前开发高效、经济、低能耗的处理工艺成为污水脱氮除磷工作研究的重点。

基于传统脱氮除磷工艺存在的问题及原理，厌氧氨氧化工艺是在缺氧条件下，微生物以NH₄⁺-N为电子供体将NO₂^--N还原为N₂的过程，反应过程不需要外加碳源，节省曝气能耗，是目前经济高效的新型生物脱氮技术。厌氧氨氧化需要亚硝酸盐作为电子受体，而亚硝酸盐在一般污水中较难获得，需要从其它形式含氮化合物转化而来，因此获得稳定的亚硝酸盐积累是厌氧氨氧化工艺成功应用的前提。

获得亚硝酸盐主要有一下两种方式：

1）短程硝化，将NH₄⁺氧化为NO₂^-：NH4++1.5O2→NO2-+H2O+2H+;]]>

2）NO₃^-反硝化产生NO₂^-积累：NO3-+2e-+2H+→NO2-+H2O.]]>

短程硝化主要通过控制溶解氧、温度、pH或游离氨的抑制作用实现，其技术原理是利用氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌在不同条件下的生长速率不同，控制系统运行参数使亚硝酸盐氧化菌逐渐被淘汰，氨氧化细菌为优势菌种。目前短程硝化-厌氧氨氧化工艺已有应用实例，如SHARON工艺。但该方法存在启动时间长，控制过程较复杂，而且亚硝积累不稳定等不足，也是限制其大规模应用的主要因素。