[发明专利]一种连续流方式快速培养好氧半亚硝化颗粒污泥的方法

说明书

技术领域

本发明属于水环境恢复与再生领域、污水处理厂自养脱氮领域。具体涉及专用于常温、连续流方式运行快速培养好氧半亚硝化颗粒污泥的方法。

背景技术

十一五以来，国家加大了对于环境污染治理的力度，尤其在水环境恢复方面，推行了国家科技重大专项——水体污染控制与治理，其投入高达112.66亿元，而在十二五期间该数字将进一步增加为逾140亿元。此举是为了解决近年来过度排放的氮磷元素导致的水体富营养化问题。据2012年环境状况公报显示，全国地表水总体为轻度污染，湖泊富营养化状况严重，氮磷依旧为主要污染物。全国氨氮排放总量为253.6万吨，其中工业源和生活源的排放量达到了171.1万吨，占氨氮排放总量的67.5%。因此，通过城市污水厂的兴建与运行，对工业生活等点源污染进行处理，去除氮磷等污染物，是缓解水环境危机的有效途径。

现阶段针对低碳氮比的城市生活污水，绝大部分污水处理厂采用基于硝化反硝化原理的传统工艺进行生物脱氮，为达到污水处理一级A排放标准，尤其是针对其中较为严格的氮素控制指标，需要外加有机碳源、无机碳源，消耗巨大能源用以硝化液回流以满足反硝化要求，使得污水处理成本居高不下；同时，投加的碳源最终变成温室气体，对环境造成了二次污染，这极大的制约了污水处理行业的发展。

亚硝化-厌氧氨氧化是近几年发展起来的新型自养脱氮工艺，自养微生物厌氧氨氧化菌以NH₄⁺-N为电子供体，NO₂^--N为电子受体，将其转化成N₂，具有需氧量低、无需有机碳源和运行费用低等优点。厌氧氨氧化要求进水NO₂^--N/NH₄⁺-N比为1.32:1，严格的进水条件成为限制该工艺发展的技术瓶颈。亚硝化作为其前提与基础，在实际研究中存在污泥难以持留及增长、抗冲击负荷能力差、长期运行容易失稳转向全程硝化等问题。颗粒污泥因其突出的沉降性能和结构上的氧传质特点，通过调节DO、回流比、HRT等条件较易实现稳定的半亚硝化，本研究将好氧颗粒污泥技术运用于亚硝化工艺，培养具有特殊AOB膜结构的半亚硝化颗粒污泥，实现稳定的半亚硝化工艺，从而为厌氧氨氧化提供合适比例的进水。因此，稳定的半亚硝化颗粒污泥的研究是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种常温连续流方式快速培养好氧半亚硝化颗粒污泥的方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所提供的一种快速培养半亚硝化颗粒污泥的方法，是在常温条件下，接种普通絮状硝化污泥，以模拟实际生活污水的配水为进水，以好氧升流式污泥床反应器为试验装置如图1所示，采用上向流的进水方式，底部设有曝气装置，由转子流量计控制。试验中主要通过调节试验装置的水力停留时间和曝气量，首先在低断面流速下，逐渐培养为颗粒污泥，之后不断提高断面流速，强化培养颗粒污泥，来实现好氧半亚硝化颗粒污的培养。

本发明实例中，对于反应器基本状况进行了具体描述，但本方法并不局限于此参数反应器，一切连续流活性污泥反应器皆可应用此方法。

1.一种连续流方式快速培养好氧半亚硝化颗粒污泥的方法。包括如下步骤：

1）首先反应器搭建，反应器采用好氧升流式污泥床反应器，上部装有三相分离器装置，分离气体，颗粒和水。反应器所接种的污泥为絮状亚硝化污泥，接种污泥浓度为3-4g/L；

2）第Ⅰ阶段，污泥适应连续流反应器且半亚硝化工艺稳定运行。具体方法为：控制进水氨氮质量浓度为180-220mg/L，亚硝酸盐氮质量浓度为1-3mg/L，磷酸盐质量浓度为5-10mg/L，碱度质量浓度以CaCO₃计为1700-2200mg/L；反应器控制条件：温度在26-29℃，pH为7.7-8.1，反应器底部连续曝气，溶解氧范围在0.15-0.25mg/L，水力停留时间为7.9-8.7h。当氨氮氧化率和亚硝化率连续15d以上分别达到60%和85%以上，认为絮状污泥已适应连续流反应器且半亚硝化反应稳定运行；