[发明专利]一种将硝化污泥快速诱变为全程自养脱氮污泥的方法

权利要求书

1.一种将硝化污泥快速诱变为全程自养脱氮污泥的方法，其特征在于：所用试验装置为ABR反应器，其外壳材质为有机玻璃，规格长×宽×高40cm×20cm×70cm，有效容积为32L，该ABR反应器共包含六个相互串联的相同单元格，每个单元格都被导流板分为体积比约为3:1的大格室和小格室，大格室内部悬挂填充着中空塑料圆环绑扎的醛化丝纤维作为填料，小流格室中可放置加热棒和曝气装置，通过流量计控制进气量，以保持该反应器运行期间适宜的温度与DO，原水进入ABR反应器后，水流在小格室向下流动，在大格室向上流，以达到泥水的充分混匀接触，反应过程中所产生的气体从ABR反应器的顶部逸出；具体过程为：

首先是抑制反应器内的NOB活性即第I阶段，实验用水采用人工配水，基质NH₄⁺-N由工业NH₄Cl提供，无机碳源由NaHCO₃提供，浓度为0.16g NaHCO₃/L，整个实验过程控制水温为(30±2)℃，水力停留时间为10h，pH值为7.5-7.6，该阶段为常规硝化主导阶段，此阶段平均进水NH₄⁺-N、NO₂^--N和NO₃^--N浓度分别为35mg/L、1.2mg/L和3.4mg/L，ABR反应器的前三格室曝气量分别为0.2L/min、0.2L/min、0.1L/min，通过逐渐增加硫酸联氨的投加量来抑制NOB的活性，且以硝态氮(NO₃-N)的产生量与氨氮(NH₄⁺-N)的去除量之比作为系统内硝酸化程度的指标，在第4d的时候投加0.5mg/L的硫酸联氨，NH₄⁺-N的去除量与NO₃^--N的产生量之比从最初的0.62降低为0.47；为进一步抑制NOB的活性，硫酸联氨的投加量于第9d增加至1mg/L，NH₄⁺-N的去除量与NO₃^--N的产生量之比于第18d降低为0.35，在ABR反应器运行的第18d分别向ABR反应器内加入活性污泥，其中ABR反应器的前五个格室分别加入600mL、420mL、420mL、120mL和120mL，活性污泥的MLSS为5570mg/L，此时NH₄⁺-N的去除量与NO₃^--N的产生量之比降低为0.31时，认为NOB的活性已被抑制，这一阶段共历时19d；

其次是富集大量的AOB即第II阶段，ABR反应器的前三格室的曝气量调整为0.2L/min、0.15L/min、0.1L/min，保持之前的硫酸联氨投加量为1mg/L，为使NO₂^--N得到大量的积累，在第27d接种活性污泥，其中ABR反应器的前五个格室均加入180mL，在第41d增加进水NH₄⁺-N的浓度为46mg/L，为使NO₂^--N得到快速积累，在反应运行的第44d硫酸联氨的投加量增为2mg/L，为提高ABR反应器的氮素去除效果，曝气量在第50d恢复至之前的水平，该阶段内NH₄⁺-N的去除量与NO₃^--N的产生量之比的平均值为0.2，远低于第一阶段的比值0.42，且仅比其理论值之比高0.09，这说明NOB的活性得到进一步的抑制，只有较少量的NOB的存在使NH₄⁺-N被氧化为NO₃^—N，这也进一步表明AOB成为常规硝化过程的优势菌，进而将硝化过程控制在了短程硝化主导阶段，这一阶段历时36d；

最后是全程自养脱氮污泥的培养即第Ⅲ阶段，该阶段内进水NH₄⁺-N的浓度为46mg/L，ABR反应器前三格室的曝气量为0.2L/min、0.2L/min、0.1L/min，硫酸联氨投加量为2mg/L，该阶段内NH₄⁺-N的去除量与NO₃^--N的产生量之比的平均值为0.12，基本接近CANON系统中其理论值之比0.11，这说明AnAOB和AOB成为优势菌种，只有及少量的NOB存在，至此，基于HABR反应的CANON工艺启动成功，在全程自养脱氮阶段内，NH₄⁺-N的去除率波动较小，最高为85.4%，平均为79.5%，TN的去除率的总体趋势和NH₄⁺-N相同，去除率最大值为71.20%，平均值为 65.8%，这一阶段历时12d。