[发明专利]一种基于微区分布调控单级自养脱氮颗粒污泥脱氮性能的方法

权利要求书

1.一种基于微区分布调控单级自养脱氮颗粒污泥脱氮性能的方法，其特征在于，取单级自养脱氮颗粒污泥反应器内具有最大体积百分比粒径范围的颗粒污泥，计算所述颗粒污泥好氧氨氧化菌活性区氨氮转化量与厌氧氨氧化菌活性区氨氮转化量的比值，并记为P，根据P值判断颗粒污泥内部亚硝化反应与厌氧氨氧化反应是否匹配，进而判断颗粒污泥内部溶解氧的微区分布是否合理；当P值为1.0～1.6时，表明所述颗粒污泥内部亚硝化反应与厌氧氨氧化反应匹配度较好，颗粒污泥内部溶解氧的微区分布合理且具有良好的自养脱氮能力；当P值为0～1.0时，提高所述反应器的溶解氧浓度，调整P值至1.0～1.6；当P值大于1.6时，降低所述反应器的溶解氧浓度，调整P值至1.0～1.6。

2.根据权利要求1所述基于微区分布调控单级自养脱氮颗粒污泥脱氮性能的方法，其特征在于，所述P值采用以下计算方法得到：

1)取单级自养脱氮颗粒污泥反应器内的颗粒污泥，测定其粒径分布，以确定所述反应器内具有最大体积百分比的颗粒污泥的粒径范围；

2)任取反应器内具有最大体积百分比粒径范围内的颗粒污泥进行微电极测试，测定所选取颗粒污泥内部不同深度的溶解氧浓度和氨氮浓度；

3)根据步骤2)测定的颗粒污泥内部不同深度的溶解氧浓度来确定颗粒污泥内部的好氧氨氧化菌活性区和厌氧氨氧化菌活性区，并分别计算所述选取颗粒污泥内部好氧氨氧化菌活性区的体积和颗粒污泥内部厌氧氨氧化菌活性区的体积；

其中，颗粒污泥内部好氧氨氧化菌活性区的体积(V_AOB)：

颗粒污泥内部厌氧氨氧化菌活性区的体积(V_AnAOB)：

式中，R为所述选取颗粒污泥的半径，R_a为所述选取颗粒污泥内部厌氧氨氧化菌活性区的半径；

4)根据步骤2)测定的颗粒污泥内部不同深度的氨氮浓度，分别计算所述选取颗粒污泥内部好氧氨氧化菌活性区氨氮浓度的变化和颗粒污泥内部厌氧氨氧化菌活性区氨氮浓度的变化；

其中，颗粒污泥内部好氧氨氧化菌活性区氨氮浓度的变化(△NH₄⁺-N_AOB)：

颗粒污泥内部厌氧氨氧化菌活性区氨氮浓度的变化(△NH₄⁺-N_AnAOB)：

式中，C_AOB-O为颗粒污泥内部好氧氨氧化菌活性区外边界的氨氮浓度，C_AOB-I为颗粒污泥内部好氧氨氧化菌活性区内边界的氨氮浓度，C_AnAOB-O为颗粒污泥内部厌氧氨氧化菌活性区外边界的氨氮浓度，C_AnAOB-I为颗粒污泥内部厌氧氨氧化菌活性区中心的氨氮浓度；

5)将步骤3)获得的V_AOB和V_AnAOB及步骤4)获得的△NH₄⁺-N_AOB和△NH₄⁺-N_AnAOB代入式(5)，即得到P值；

3.根据权利要求1所述基于微区分布调控单级自养脱氮颗粒污泥脱氮性能的方法，其特征在于，所述反应器内的颗粒污泥的粒径大于200μm。

4.根据权利要求1或2所述基于微区分布调控单级自养脱氮颗粒污泥脱氮性能的方法，其特征在于，所述粒径范围内的最大值与最小值相差100～200μm。

5.根据权利要求1或2所述基于微区分布调控单级自养脱氮颗粒污泥脱氮性能的方法，其特征在于，所述颗粒污泥内部好氧氨氧化菌活性区为溶解氧浓度大于0.064mg/L的区域，所述颗粒污泥内部厌氧氨氧化菌活性区为溶解氧浓度小于0.064mg/L的区域。

6.根据权利要求1所述基于微区分布调控单级自养脱氮颗粒污泥脱氮性能的方法，其特征在于，所述反应器溶解氧的调节幅度为0.05～0.1mg/L。