[发明专利]一种利用废弃污泥快速启动厌氧氨氧化的方法

说明书

本发明属于废水处理技术领域，提供了一种利用废弃污泥快速启动厌氧氨氧化的方法，包括如下步骤：在反应器中接种废弃污泥；以好氧+厌氧模式周期运行；好氧模式周期运行，强化氨氧化细菌的活性，富集氨氧化菌的生物量；厌氧模式周期运行，直至氨氮去除率为90‑100％，亚氮去除率为90‑100％；继续厌氧模式周期运行，反应器稳定运行30d以上，说明厌氧氨氧化启动成功。本发明仅需要改变运行模式即可实现，培养方法简单，运行40个周期即可实现氨氮和亚氮的全部去除，厌氧氨氧化菌Candidatus Kuenenia成为主导菌群，可用于在污水处理长期停产后厌氧氨氧化工艺的恢复，并可解决厌氧氨氧化启动接种污泥来源少的问题。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种利用废弃污泥快速启动厌氧氨氧化的方法。

背景技术

随着社会发展，含氮废水的排放量逐年递增，硝化-反硝化工艺脱氮成本高，需外加碳源，能耗物耗巨大，已越来越不适应于现在的污水处理要求。

厌氧氨氧化工艺是一种以氨氮为电子供体，亚氮为电子受体，在厌氧氨氧化菌的作用下生成氮气的一种新型脱氮工艺。相比于传统的硝化-反硝化工艺，具有脱氮效率高、反应速度快、无需外加碳源、污泥产量少等优点。实现厌氧氨氧化的关键在于厌氧氨氧化菌的富集，有研究表明，当厌氧氨氧化菌的浓度达到10¹⁰-10¹¹个/mL时，厌氧氨氧化才表现出较强的总氮去除率。这就要求在确保厌氧氨氧化菌活性的同时要富集尽可能多的厌氧氨氧化菌，使厌氧氨氧化菌成为优势菌群。

虽然已有研究采用普通活性污泥、亚硝化污泥、硝化污泥、反硝化污泥、厌氧颗粒污泥、工业来源污泥以及以上污泥的混合物成功启动厌氧氨氧化，但厌氧氨氧化工艺的启动仍然是一个难点。目前启动厌氧氨氧化多数是采用含有厌氧氨氧化菌的活性污泥为接种物，尽量确保接种污泥内部微生物的活性。但在实际应用中，并没有充足的种泥满足污水处理厂对大量接种污泥的需求。现有的启动方法均以具有良好活性的污泥为种泥，不仅对污泥活性的要求较高，还会导致运行成本增加。因此，寻找一种来源广泛且成本低廉的污泥作为种泥，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前厌氧氨氧化工艺启动过程中种泥量不足、成本较高、启动困难等问题，提供一种利用废弃污泥快速启动厌氧氨氧化的方法，以氨氮为进水基质，通过好氧+厌氧的运行模式对种泥中的微生物进行筛选，使异养菌死亡，自养微生物逐渐适应环境并恢复活性；然后提高运行温度，并采用好氧模式强化氨氧化菌的活性并富集其浓度；之后以氨氮和亚氮为进水基质，在厌氧模式下强化厌氧氨氧化菌的活性并富集其浓度；最后在室温下培养，不再控制温度，以氨氮和亚氮在厌氧条件下对厌氧氨氧化菌的丰度和活性进行进一步的提高和强化，确保厌氧氨氧化工艺能够在室温下稳定运行。

本发明的目的是提供一种利用废弃污泥快速启动厌氧氨氧化的方法，包括如下步骤：

S1、在反应器中接种废弃污泥，在不添加有机物的条件下，反应器的初始总氮去除率＜15％；

S2、在S1中加入进水基质，以好氧+厌氧模式周期运行，其好氧模式下单位氨氮供氧速率为60-80L²/h/g，厌氧模式下单位氨氮供氧速率降低为0L²/h/g，使异养菌逐渐死亡，自养微生物适应环境并逐渐刺激其增加活性；

S3、提高S2中的反应温度，单位氨氮供氧速率降低为40-60L²/h/g，调整运行时间，直至氨氮去除率90％，以强化氨氧化细菌的活性，富集氨氧化菌的生物量；

S4、向S3中的进水基质加入亚氮，以厌氧模式周期运行，通过调节亚氮浓度直至氨氮去除率维持在90-100％，亚氮去除率维持在90-100％；

S5、保持S4的条件不变，调整亚氮浓度，室温继续厌氧模式周期运行，不断调整亚氮浓度，直到氨氮去除率95％，亚氮去除率99％，总氮去除率80％，反应器可稳定运行30d以上，厌氧氨氧化启动成功。