[发明专利]一种低接种量下富集培养厌氧氨氧化菌的装置和方法

说明书

一种低接种量下富集培养厌氧氨氧化菌的装置和方法，属于环境工程废水生物处理领域高浓度氨氮废水处理技术方向。本发明以一个升流式反应器为主体，采用短程硝化耦合厌氧氨氧化的方式在低接种量下富集培养厌氧氨氧化菌，低接种量指接种后反应器内厌氧氨氧化种泥所贡献的污泥浓度较低，为300‑400mg/L。传统方法通常因污泥裹挟氮气上浮而不能有效持留厌氧氨氧化菌，且种泥需求量较大。本发明提供的方法克服了传统方法的缺点，具体为以下方面：1.培养的颗粒污泥活性高，结构稳定,反应器可在高负荷条件下稳定运行2.顶部潜流出水有效解决了厌氧氨氧化颗粒污泥难以持留的问题。3.低接种量下启动反应器，有利于工程推广应用。4.方法及装置简单易行，价格低廉。

技术领域

本发明涉及一种低接种量下富集培养厌氧氨氧化菌的装置和方法，属于环境工程废水生物处理领域高浓度氨氮废水处理技术领域。

背景技术

随着污水处理技术的日益发展，新型处理工艺逐渐成为研究的热点。厌氧氨氧化作为一种超高效脱氮技术受到研究者们的关注。

厌氧氨氧化菌是一种在自然界普遍存在，能够利用硝态氮为电子受体将氨氮氧化为氮气的高效自养型细菌，反应方程式为。

NH₄⁺+1.32NO₂^-+0.066HCO₃^-+0.13H⁺→1.02N₂+0.26NO₃^-+0.066CH₂O_0.5N0.15+2.03H₂O

厌氧氨氧化工艺由于厌氧氨氧化菌的特殊代谢机制，与传统生物脱氮工艺相比较，厌氧氨氧化工艺的曝气量和投碱量大大减少，同时无需投加碳源，可以极大地削减工程运行费用。但是由于厌氧氨氧化菌代谢条件严格，倍增时间长(10-30天)，所以在厌氧氨氧化菌培养过程中，富集装置和方法的选择至关重要。

常规的厌氧氨氧化菌富集装置及方法主要有序批式反应器(SBR)、生物转盘、生物膜反应器、升流式厌氧污泥床反应器、厌氧流化床反应器和连续升流式一体化反应器，这些富集装置虽然都有报道成功富集厌氧氨氧化菌并启动厌氧氨氧化工艺，但是均具有一些缺陷。比如：SBR技术工艺繁琐，不能连续进水，当污泥性状不好时，出水浑浊，有污泥流失；生物膜反应器在低负荷条件下可以快速启动，但无法承受高负荷；升流式厌氧污泥床反应器上升流速过大时，污泥层容易崩溃，上升流速较低时，起不到良好的水力筛分条件，不利于污泥生长；其它几种装置在工艺启动成功后泥水分离效果往往较差，污泥流失严重，且污泥流失后难以收集，导致厌氧氨氧化菌难以在反应器内有效持留，使得厌氧氨氧化工艺启动时间较长；工艺成功启动后，污泥上浮导致厌氧氨氧化菌流失严重。

发明内容

针对以上内容，本发明的主要目的在于，克服现有的富集培养装置及方法的缺陷，提供了一种更加有效的培养装置和培养方法，使得反应器可以在低接种量下完成启动并能在高负荷条件下稳定运行，富集的厌氧氨氧化颗粒结构稳定，抗冲击能力强，沉淀性能好。

本发明以连续升流式一体化反应器为基础进行了改进，采用潜流出水形式，解决了该反应器对于富集培养厌氧氨氧化菌的瓶颈，即于泥水分离区污泥裹挟氮气上浮导致的厌氧氨氧化菌流失问题，优化了反应器形态，增强了流化效果有利于厌氧氨氧化颗粒污泥的形成，并且提供了在低接种量下启动并完成富集培养的方法。

上述目的是通过以下技术方案实现的：