[发明专利]一种MBBR全程自养脱氮系统的快速启动方法

说明书

本发明公开了一种MBBR全程自养脱氮系统的快速启动方法，属于生物脱氮技术领域。其解决了现有技术中相关系统接种量多、启动慢等技术问题。本发明通过隔板将常规的反应池体划分为四个反应室，并且通过在反应室中设置搅拌装置、曝气装置、导流装置及集水装置，曝气装置分布在每个反应室内，且在每个反应室内均投加有悬浮载体。本发明可实现三种运行模式，分别为并联运行模式、双系列A运行模式和双系列B运行模式，其中，通过导流装置控制四格反应室出水方向实现反应室串联、并列或单独运行；通过接种、流加等手段实现自养脱氮工艺的快速启动；根据处理标准要求，实现不同的工艺布置形式。本发明具有接种比例小、启动快等优点。

技术领域

本发明属于生物脱氮技术领域，具体涉及一种MBBR全程自养脱氮系统的快速启动方法。

背景技术

CANON工艺(Completely Autotrophic Nitrogen Removal Over Nitrite)，即全程自养脱氮工艺，是一种新型生物脱氮工艺，该工艺是指在单个反应器或者生物膜内通过控制溶解氧实现亚硝化和厌氧氨氧化，从而达到脱氮的目的。在好氧条件下，氨氧化菌将氨氮部分氧化成亚硝酸，产生的亚硝酸与部分剩余的氨氮发生ANAMMOX反应生成氮气。

MBBR自养脱氮系统占地少，在相同的负荷条件下只需要普通氧化池20％的容积；微生物附着在载体上利用曝气或搅拌的扰动随水流流动，与污染物质充分接触，提高去除负荷。载体与水流、载体之间的摩擦使载体不易堵塞。

氨氧化菌(AOB)和厌氧氨氧化菌(AnAOB)，生长非常缓慢，倍增时间较长，难以维持较高生物浓度；AOB是好氧菌，AnAOB是严格厌氧菌，过高的溶解氧会抑制AnAOB，过低的溶解氧无法保证氨氮向亚硝酸盐转化，亚硝酸盐过低会导致AnAOB基质不足，生长受到抑制。鉴于此生理特性，能否快速启动并稳定高负荷运行是全程自养脱氮系统成为工程应用的关键。

现有技术有相关方面的研究报道主要有：

张方斋，王淑莹，彭永臻等《CANON工艺处理实际晚期垃圾渗滤液的启动实验》(化工学报，2016，67(9):3910-3918)，采用CANON工艺在曝气/缺氧搅拌循环交替的运行方式下，处理晚期垃圾渗滤液，接种厌氧氨氧化污泥，接种比例10％，启动经过人工配水作用时期和人工配水/晚期垃圾渗滤液混合作用时期，系统经过130d的驯化培养后容积负荷仅达到0.15kgN/m³/d。此启动方法启动周期长，负荷至0.15kgN/m³/d时就已耗费130d，不适合工程推广；分析其启动速度慢的核心原因，还是在于未能对AnAOB有较好的持留。

付昆明等《全程自养脱氮(CANON)反应器的启动及其脱氮性能》(北京工业大学，2010年博士论文)，进行了多种启动方法探索：以普通污泥启动周期在210d，启动周期长；接种启动分别以改性聚乙烯填料、海绵填料、火山岩填料，希望提高AnAOB的富集效果，接种比例分别为8.7％、43％、8.7％，启动时间分别为368d、50d和137d，启动最短时间是50d，但接种比例大；接种比例在8.7％的启动周期分别为368d和137d，方法启动周期长，但可靠性不足；海绵填料为软性填料，长期运行海绵内部易堵塞，难以工程大规模应用；火山岩填料为重质填料，长期运行填料之间容易堵塞，运行维护不变；虽然研究想到采用悬浮载体(聚乙烯填料)，但在控制上仍然按照活性污泥系统进行，未能针对MBBR工艺生物膜特点，未能发挥MBBR在CANON工艺上的优势；相关方法工程上不具备实施条件；