[发明专利]一种将全程硝化污泥快速诱变为自养亚硝化污泥的方法

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、SBR方式运行、快速将全程硝化污泥诱变为亚硝化污泥的方法。

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，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。

近年来，自养脱氮成为氮素去除的热点，尤其是以亚硝化-厌氧氨氧化为研究核心发展起来的新型自养脱氮工艺。硝化反应是在有氧条件下，通过好氧菌将氨氮转化为硝氮的过程。参与此过程的细菌有氨氧化菌（ammonia-oxidizing bacteria，简称AOB）和亚硝酸盐氧化菌（nitrite-oxidizing bacteria，简称NOB）两种不同的自养菌。硝化反应在两种菌的作用下分两个步骤进行：

亚硝化反应：

硝化反应：

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。故改进为自养脱氮污水厂的前提和核心是将水厂全程硝化污泥转变为可以直接生成亚氮的自养亚硝化污泥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种常温下快速将全程硝化污泥诱变为亚硝化污泥的方法。

本发明所提供的一种快速将全程硝化污泥诱变为亚硝化污泥的方法，是在常温条件下，接种污水厂普通硝化污泥，以模拟配水为进水，以SBR反应器为试验装置如图1所示，采用进水、反应、沉淀、出水、闲置的运行方式，底部设有曝气装置，由转子流量计控制。试验中主要通过控制高氨氮浓度、高游离氨、高曝气、逐渐降低沉淀时间防止污泥膨胀，适应SBR反应器；之后由于进水不添加有机碳源而使异养微生物逐渐失去代谢活性而被淘洗出反应器；最后降低反应器中溶解氧纯化氨氧化菌实现亚硝化污泥的培养。

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SBR活性污泥反应器皆可应用此方法。

一种将全程硝化污泥快速诱变为自养亚硝化污泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）首先反应器搭建，反应器采用SBR反应器，底部装有曝气装置；

2）第Ⅰ阶段，抑制污泥膨胀，硝化污泥适应SBR反应器阶段；反应器接种的污泥为市政污水厂普通硝化污泥，接种污泥浓度为6.5-7g/L，污泥初始沉降比SV为0.75-0.8；控制初始进水氨氮浓度为380～420mg/L，碱度质量浓度以CaCO₃计为2700-3000mg/L，反应器温度控制在20-25℃，pH为7.7-8.1，调节气体流量计使反应器内溶解氧为1.8-2.0mg/L，水力停留时间控制在24-25h；反应结束后初期控制沉淀时间为1-1.1h，之后每运行1-3个周期降低10%-20%的沉淀时间；当污泥的沉降比SV降至0.5-0.52，认为污泥膨胀已被抑制，硝化污泥已适应SBR反应器的运行；