[发明专利]一种硝化螺菌颗粒污泥培养方法及装置

说明书

本发明涉及一种硝化螺菌颗粒污泥培养方法及装置。其中，培养方法包括将絮状活性污泥接种至SBR反应器中进行富集培养，且所述SBR反应器采用序批式的方式进行运行，通过进水箱对SBR反应器进行进水，进水完成后同时启动曝气和搅拌，且所述搅拌速度为100r·min^‑1，所述SBR反应器内水温控制在29℃～31℃，所述污泥龄为20d，经过90d～100d的富集培养，SBR反应器内接种的絮状活性污泥转化成棕黄色的硝化螺菌颗粒污泥。本发明解决了现有硝化螺菌颗粒污泥培养方法中，偏离实际应用情况、混合液挥发性悬浮固体浓度较低、耗能较大的问题，本发明具有处理效率较高以及运行管理简单的特点。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种硝化螺菌颗粒污泥培养方法及装置。

背景技术

亚硝酸盐是一种毒性物质，对于人体而言，亚硝酸盐会与血液中的铁血蛋白结合，将铁血蛋白氧化成高铁血蛋白，导致红细胞失去输送氧的能力，人体出现组织缺氧的症状，此外亚硝酸盐也会在胃中与氨氮结合形成亚硝基或其他化合物，具有致癌作用；对于水体而言，一方面亚硝酸盐的降解会消耗水中的氧气，利于水体富营养化，另一方面亚硝酸盐也会对水体中动植物的生长形成一定的危害作用。

亚硝酸盐广泛存在于许多行业废水中，浓度也较高，例如化学工业、化学制药、染料工业、橡胶工业、油漆颜料、钢铁生产、电子元件生产、汽车制造、钢铁家具等。对于此类富含高浓度亚硝酸盐的废水，国内外常用的处理方法主要包括离子交换法、化学氧化、电渗析等物化法。相较物化法而言，生物法具有高效经济、反应条件易实现、不存在二次污染等优势。由此可见，研究和开发高效率的富集培养亚硝酸盐氧化菌的方法极为迫切。

传统的生物脱氮，即硝化反硝化技术，是指污水中的含氮化合物经由微生物的氨化反应、硝化反应和反硝化反应等一系列生化反应而被转化为氮气的过程。该方法存在脱氮流程长，占地面积大，运行费用和能耗较高等缺点。相较传统硝化反硝化工艺，短程硝化反硝化工艺具有节省25％曝气能耗、40％碳源需求的优点。但是，在反硝化工艺中，碳源的不足时，相较硝酸盐还原酶而言，亚硝酸盐还原酶的活性较弱，最终导致出现亚硝酸盐积累现象。

目前，许多文献报道了以氨氧化细菌为优势菌种或全程硝化的颗粒污泥培养，一些研究者也开始关注亚硝酸盐氧化菌为绝对优势生长菌的颗粒污泥，常见的亚硝酸盐氧化菌主要有硝化杆菌(Nitrobacter)和硝化螺菌(Nitrospira)。文献报道的硝化螺菌(Nitrospira)富集培养方法主要是，以去离子水为原水，严格控制反应器内NO₂^--N始终低于5mg·L^-1，而溶解氧保持在较高水平，一般为3～4mg·L^-1。该方法存在偏离实际应用情况、混合液挥发性悬浮固体浓度较低、耗能较大的问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于提供一种硝化螺菌颗粒污泥培养方法及装置，旨在处理亚硝酸盐浓度较高的行业废水，解决反硝化不完全所导致的亚硝酸盐积累问题，应用于研究短程硝化中亚硝酸盐氧化菌的生长特性，以及解决现有富集培养硝化螺菌颗粒污泥方法中，偏离实际应用情况、混合液挥发性悬浮固体浓度较低、耗能较大的问题。

本发明的技术方案是这样的：

一种硝化螺菌颗粒污泥培养方法，包括将絮状活性污泥接种至SBR反应器中进行富集培养，且所述SBR反应器采用序批式的方式进行运行，通过进水箱对SBR反应器进行进水，进水完成后同时启动曝气和搅拌，且所述搅拌速度为100r·min^-1，所述SBR反应器内水温控制在29℃～31℃，所述污泥龄为20d，经过90d～100d的富集培养，SBR反应器内接种的絮状活性污泥转化成棕黄色的硝化螺菌颗粒污泥。

所述絮状污泥取自污水厂硝化池的絮状活性污泥，且所述絮状污泥的混合液悬浮固体浓度为7000mg·L^-1～9000mg·L^-1。