[发明专利]一种多级部分亚硝化启动与控制方法

说明书

本发明公开了一种多级部分亚硝化启动与控制方法，属于污水处理领域，其解决了以往亚硝化工艺中的不易启动、亚硝酸盐积累效果不稳定等问题。本发明方法包括硝化启动、间歇曝气启动，亚硝酸盐积累率调控，氨氧化率调控、亚硝化稳定运行控制等，最终氨氮氧化率稳定在55%‑60%，亚硝酸盐积累率稳定≥92%，氨氮去除表面负荷≥0.60gN/(m²·d)，满足后续厌氧氨氧化对氮素的要求。本发明的部分亚硝化效果稳定，氨氮氧化负荷高，节约占地，操作简单，运行可靠；相比传统工艺，可实现微生物的选择与淘汰，防止长期运行失稳；氧利用率高，曝气流化能耗低。

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种多级部分亚硝化启动与控制方法。

背景技术

厌氧氨氧化(Anaerobic Ammonium Oxidation，简称ANAMMOX)，是以NO₂^--N为电子受体，CO₂为无机碳源，在厌氧条件下，将NH₄⁺-N氧化成N₂的生物过程。ANAMMOX工艺相比较传统硝化-反硝化工艺具有节约50％的曝气量和100％的有机碳源等优点，所以一经发现就引起了众多研究者的广泛兴趣。

由于厌氧氨氧化过程需要比例为1:1.31的氨氮与亚硝酸盐氮作为底物，所以需预处理工艺，将氨氮部分氧化为亚硝酸盐氮，且不生成硝酸盐氮，即部分亚硝化工艺，又称亚硝化工艺，短程硝化工艺。部分亚硝化工艺直接决定了厌氧氨氧化过程能否成功实现。

部分亚硝化工艺的控制要点有两个，第一，将硝化过程控制在NO₂^-阶段，阻止NO₂^-进一步氧化为NO₃^-，即富集AOB(氨氧化菌)，抑制NOB(亚硝酸盐氧化菌)；第二，保证出水氨氮与亚硝酸盐氮的比例在厌氧氨氧化理论系数1.31附近，一般为1:1.2-1.35。

目前，已有研究中，主要控制手段包括pH、T、FA、DO等。但对于常温低基质污水，调控DO手段更符合工程实际状况；对于高温高基质污水，仅通过T、FA调控，长期运行，系统容易逐步失稳，向全程硝化方向转化。所以，部分亚硝化过程，DO的调控处于核心地位，国内外进行了大量相关研究。

DO调控中，传统方法通过采用限氧方式进行，利用AOB与NOB氧饱和常数不同，对NOB进行抑制。研究表明，在单一DO或FA条件下，NOB虽在短时间内受到抑制，但长期运行后，NOB可逐渐适应相应条件，而提供变化的梯度DO，是防止NOB适应性富集的有效手段。具体的梯度DO调控方式研究较多，各有优点，也存在一定问题。