[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

说明书

本发明公开了一种将硝化污泥快速诱变为全程自养脱氮污泥的方法，属于生活污水脱氮技术领域。本发明基于实验室内CANON工艺脱氮性能恶化、硝化细菌为主导的ABR反应器，接种污泥取自新乡某污水处理厂的活性污泥，采用低负荷连续进水，在反应器的前三个格室内进行曝气。首先，主要通过逐渐增加硫酸联氨的投加量来抑制NOB的活性；之后为了进一步抑制NOB的活性，降低曝气量，并且通过接种少量污泥、增加NH₄⁺‑N的进水浓度和硫酸联氨的投加量来富集AOB；最后实现全程自养脱氮污泥的培养。本发明是一种抑制NOB，实现短程硝化的方法，同时是一种能够快速恢复崩溃CANON工艺的策略。

技术领域

本发明属于生活污水脱氮技术领域，具体涉及一种专用于ABR方式运行、将硝化污泥快速诱变为全程自养脱氮污泥的方法。

背景技术

我国水体氮素污染正随着社会和经济的双快速发展而日益严重，在生活水平提高的同时，大量排出的含氮污水对自然界的氮循环和生态环境造成不可忽视的危害。面对这一情况，经济高效的污水生物脱氮技术亟待开发和应用。

现阶段针对低碳氮比的城市生活污水，绝大部分污水处理厂采用基于硝化反硝化原理的传统工艺进行生物脱氮，为达到污水处理一级A排放标准，尤其是针对其中较为严格的氮素控制指标，需要外加有机碳源，消耗巨大能源用以硝化液回流以满足反硝化要求，使得污水处理成本居高不下；同时，投加的碳源最终变成温室气体，对环境造成了二次污染，这极大的制约了污水处理行业的发展。为了克服传统脱氮工艺的弊端，一些新的脱氮技术已被开发，其中全程自养脱氮工艺(CANON工艺)是最有前景的技术之一。与传统硝化反硝化工艺相比，CANON工艺减少了85％的需氧量，100％的碳源和83％的生物固体生产。CANON系统主要是好氧氨氧化菌(AOB)和厌氧氨氧化菌(AnAOB)在限氧(0.5％饱和空气)条件下进行协同作用将NH₄⁺-N以短程硝化途径转化为N₂的生物反应过程。但是，有研究发现该工艺的实现实质上涉及第三类微生物，即亚硝酸盐氧化细菌(NOB)。而在整个CANON体系中，AnAOB和AOB竞争底物NH₄⁺-N，NOB和AOB竞争溶解氧(DO)。因此，要实现CANON工艺的稳定运行，需要有效地抑制NOB的活性从而促使AOB和AnAOB为系统中的优势菌。因此，设计一种将硝化污泥快速诱变为全程自养脱氮污泥的方法，对CANON工艺应用于城市生活污水的处理具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种将硝化污泥快速诱变为全程自养脱氮污泥的方法，该方法专用于ABR方式运行，能够将硝化细菌为主导的污泥快速诱变为全程自养脱氮污泥。

本发明所提供的一种将硝化细菌为主导的污泥诱变为全程自养脱氮污泥的方法，是基于实验室内CANON工艺脱氮性能恶化的新型ABR反应器，实验装置如图1所示。接种污泥取自新乡某污水处理厂的活性污泥，MLSS为5570mg/L。本实验采用低负荷连续进水，在反应器的前三个格室内进行曝气，主要通过逐渐增加硫酸联氨的投加量来抑制NOB的活性；之后为了进一步抑制NOB的活性，降低曝气量，并且通过接种少量污泥、增加NH₄⁺-N的进水浓度和硫酸联氨的投加量来富集AOB；最后实现全程自养脱氮污泥的培养。