[发明专利]一种利用延时厌氧/低碳缺氧SBR实现城市污水短程反硝化过程的方法

说明书

一种利用延时厌氧/低碳缺氧SBR实现城市污水短程反硝化过程的方法，属于污水生物处理技术领域。围绕现阶段城市污水厌氧氨氧化亚硝酸盐难以稳定获取的瓶颈问题，本方法采用序批式SBR反应器，通过控制城市污水与污水厂二级出水比例、缺氧搅拌时间等运行参数，使反应器在延时厌氧/低碳缺氧的方式下连续运行，实现城市污水提供有机碳源的短程反硝化启动。本方法强化了短程反硝化菌群对城市污水有机碳源的利用效率，能够获得稳定的亚硝盐积累率、实现短程反硝化功能微生物的富集，从而实现短程反硝化系统的建立。本方法利用城市污水获得的亚硝酸盐，是厌氧氨氧化过程的重要底物之一，对后续实现城市生活污水厌氧氨氧化深度脱氮具有重要意义。

技术领域

本发明提出了一种利用延时厌氧/低碳缺氧SBR实现城市污水短程反硝化过程的方法，属于污水生物处理技术领域。适用于低碳氮比城市污水和含有硝酸盐的污水处理厂二级出水，具有亚硝酸盐积累稳定、节省外加碳源、易于灵活调控的特点。

背景技术

厌氧氨氧化脱氮技术是新型节能降耗的污水生物处理关键技术，该技术通过NO₂^--N(亚硝态氮)对NH₄⁺-N(氨氮)进行氧化而实现自养脱氮，相对于传统脱氮工艺可以节省60％曝气能耗，兼有不需要外加碳源、污泥产量低、不产生温室气体等特点。

目前研究认为短程硝化是厌氧氨氧化反应底物NO₂^--N的产生途径，该过程是指在氨氧化菌的作用下将NH₄⁺-N转化为NO₂^—N。然而，短程硝化在实际城市污水处理中难以实现和稳定维持，导致后续厌氧氨氧化反应过程脱氮效率低，常含有过量硝酸盐。因此，开发能够稳定产生NO₂^--N的方法就显得至关重要。

传统城市污水处理面临着达标排放的关键问题，特别针对碳氮比较低的污水，反硝化效果受限，污水厂二级出水中常含有过量硝酸盐，导致总氮去除效果不理想。因此，为满足日益严格的污水处理排放标准，城市污水处理厂二级出水的深度处理是现阶段需解决的重要问题。

短程反硝化工艺是一种稳定获取NO₂^--N的新途径，该过程是指将反硝化NO₃^--N还原过程控制在NO₂^--N阶段，不进行NO₂^--N还原为N₂的反应过程。与短程硝化相比，短程反硝化能够在长期运行过程中维持稳定的亚硝酸盐积累效率，而且能够实现硝酸盐的去除，在实际低碳氮比城市污水厌氧氨氧化工程应用方面具有重要潜力和研究价值。但迄今为止，以城市污水中复杂有机碳源为电子供体的短程反硝化工艺尚未实现，其启动和过程调控尚缺乏有效方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种利用延时厌氧/低碳缺氧实现城市污水短程反硝化系统快速启动的方法。利用序批式SBR反应器，通过控制进水中城市污水和污水厂二级出水的比例等运行参数，使反应器在间歇式交替厌氧/低碳缺氧的方式下连续运行，从而实现亚硝酸盐积累和短程反硝化污泥培养，从而启动城市污水短程反硝化过程。

一种利用延时厌氧/低碳缺氧SBR实现城市污水短程反硝化过程的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)接种城市污水处理厂剩余污泥，保持反应内污泥浓度在4000～8000mg/L，进水为城市污水与污水厂二级出水。其中，城市污水提供短程反硝化所需要的有机碳源，污水厂二级出水提供所需要的硝酸盐。接种污泥的反硝化硝酸盐还原活性大于20 mg·gVSS^-1·h^-1。

(2)开启城市污水蓄水池进水泵，将城市污水泵入SBR反应器，其中城市污水中COD浓度为100～350mg/L。