[发明专利]一种在抗炎药存在条件下启动短程硝化工艺的方法

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种在抗炎药存在条件下启动短程硝化工艺的方法。

背景技术：

污水处理的脱氮过程，主要在微生物驱动下进行。传统脱氮工艺需要经历氨氧化-硝化(好氧)-反硝化(厌氧)几个阶段。氨氮转化的好氧阶段需要大量曝气，使其转化为硝酸盐。因此，消耗大量电能，反应周期较长。短程硝化只需要控制曝气量使水体氨氮转化为亚硝酸盐，然后通过短程反硝化或厌氧氨氧化阶段去除水中的总氮，短程硝化工艺的运用为解决了生物脱氮周期长的问题提供了一种新的途径。短程硝化与传统硝化最大的区别是节省能源与反应速度快，在短时间内转化为亚硝酸盐，减少了传统工艺中从亚硝酸盐到硝酸盐，再还原回亚硝酸盐的重复路径，加快了生物脱氮的进程。与反硝化技术连用以可节约25％的耗氧量，40％的反硝化碳源。另一方面，以亚硝酸盐氮作为反硝化底物，其反硝化速率是以硝酸盐氮为底物的反硝化速率的1.5-2倍。再者，亚硝化工艺路程短，污泥产率低，减少了对污泥处理的压力、以上特点让亚硝化工艺成为当前新型脱氮领域的研究热点。短程硝化是未来新型生物脱氮工艺的基础，也是污水处理节能减排的发展方向。然而短程硝化过程的核心是氨氧化细菌，经常受各类抗炎药、杀虫剂、持久性有机物等有毒有害物质的干扰，导致活性的抑制，引发短程硝化效率的下降。

非甾体类消炎镇痛药(以下简称抗炎药，NSAIDs)开始大量应用于日常生活中。目前发展最快的抗炎药物，目前已有百余个品种。包括：乙酰水杨酸盐类，如阿司匹林；非乙酰基水杨酸盐类，如水杨酸镁、水杨酸钠；非水杨酸盐类，如布洛芬等。其中以双氯酚酸、布洛芬、醋氨酚等为代表的药品已占据了NSAIDs市场主要的的份额。大部分抗炎药进入人体后,并不被人体吸收分解,其母体与部分中间产物会随人类的排泄物进入环境，通过排水系统逐渐汇集到各级污水厂中，然后排放至自然水体中。此类抗炎药其水体溶性强，易于随污水迁移，目前，欧洲、每周部分河流、湖泊已经发现大量抗炎药的存在，加上自然降解时间较长，欧盟等西方国家已经发现其潜在生态风险与生物体蓄积性毒害、干扰性毒害。

传统污水厂处理强调对有机物的去除，一般停留时间较短，数小时至数十小时不等。因此导致大部分抗炎药降解效率低下，抗炎药随污水厂排水进入自然水体引发在水环境中逐渐积累。因此，开发一种能快速降解抗炎药，同时满足生物脱氮技术要求的污泥培养方法，具有十分现实的意义。

发明内容：

本发明的目的提供一种既能快速降解抗炎药，同时满足生物脱氮技术要求的在抗炎药存在条件下启动短程硝化工艺的方法。

本发明的在抗炎药存在条件下启动短程硝化工艺的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、挂膜阶段：取好氧污泥接种到反应器的生物过滤层上，然后进行挂膜；

b、亚硝化阶段：完成挂膜后，再加入含氨废水，该含氨废水还含有抗炎药，控制出水pH值7.5-8.0，鼓风曝气，控制出水溶解氧在1-2mg/L，当出水指标检测物抗炎药的去除率达到50％以上时候，开始进入亚硝化阶段，提高含氨废水的氨氮浓度和抗炎药的浓度，控制出水pH值7.5-8.0，鼓风曝气控制出水溶解氧在0.5-1mg/L，当亚硝酸盐累积率超过50％，氨氮去除率超过50％时候进入亚硝化稳定阶段；

c、亚硝化稳定阶段：继续提高入水的含氮废水中的抗炎药浓度和氨氮浓度，使出水溶解氧浓度控制为1-2mg/L，当亚硝酸盐累积率超过90％，氨氮去除率超过50％，反应器达到稳定阶段，短程硝化工艺启动完成。

由此可以利用该启动完成达到稳定阶段的反应器处理含抗炎药的含氨废水。

所述的在抗炎药存在条件下启动短程硝化工艺的方法，优选，具体步骤为：

a、挂膜阶段：取好氧污泥接种到反应器的生物过滤层上，置换营养液，曝气，进行挂膜，然后排空，完成挂膜，所述的营养液每升含有：NH₄Cl 0.1g，NaHCO₃ 0.2g，余量为水；

b、亚硝化阶段：完成挂膜后，再加入氨氮浓度为50mg/L的含氨废水，该含氨废水还含有2-5mg/L的抗炎药，控制出水pH值7.5-8.0，鼓风曝气控制出水溶解氧在1-2mg/L，当出水指标检测物抗炎药的去除率达到50％以上时候，开始进入亚硝化阶段，提高含氨废水的氨氮浓度至50-100mg/L和抗炎药的浓度至5-7mg/L，控制出水pH值7.5-8.0，鼓风曝气控制出水溶解氧在0.5-1mg/L，当亚硝酸盐累积率超过50％，氨氮去除率超过50％时候进入亚硝化稳定阶段；