[发明专利]一种高进水COD浓度条件下修复厌氧反应器酸化系统的方法

权利要求书

1.一种高进水COD浓度条件下修复厌氧反应器酸化系统的方法，其特征在于，所述厌氧反应器酸化的特征为：pH＝3.5～6.5、丙酸盐占VFA总量的比例16％，方法包括以下步骤：

S110、进水水质控制：控制厌氧反应器的进水COD浓度6000～8000mg/L，有机负荷高于1.5kg/(m³·d)；

S120、外源氧气和硝酸盐投加量控制：以33～150gO₂/kgCOD向系统中添加O₂，维持系统内微氧条件；同时以C:N在20～65:1的比例添加外源硝酸盐；

S130、修复过程中基于系统微环境的代谢路径控制：修复培养过程中，控制厌氧系统碱度≥600mgCaCO₃/L，在33℃条件下开始修复培养，并通过搅拌和顶空气体外循环碱液吸收去除CO₂；定量qPCR分析厌氧颗粒污泥中二氧化碳还原成乙酸途径基因acsA、acsB；调控步骤S120中外源氧气或者硝酸盐投加比例，使acsA、acsB基因表达呈现最高转录表达活性，以促进乙酸盐的形成；

S140、修复结束的代谢产物特征：通过对修复过程中厌氧系统出水VFA浓度及组分进行检测，将丙酸浓度下降、且乙酸浓度同步增加作为指示微氧+硝酸盐修复厌氧酸化反应器成功修复的指标之一；

S150、修复结束微生物群落特征：通过对微氧+硝酸盐修复厌氧酸化系统中群落结构变化的分析，将关键产乙酸菌丰度升高作为在高进水COD浓度的条件下，外源微氧+硝酸盐协同修复厌氧酸化系统时，系统生态群落恢复的指标之一；

S160、基于pH回升到6.8以上、COD去除率大于80％、乙酸营养型产甲烷菌丰度增加，且以出现步骤S140或者步骤S150或者acsA和acsB基因丰度上升特征之一为标志，逐步降低进水硝酸盐至正常状态，并停止添加氧气，实现在不依赖外源硝酸盐和氧气的情况下，反应器在高进水COD浓度条件下的正常运行。

2.根据权利要求1所述的高进水COD浓度条件下修复厌氧反应器酸化系统的方法，其特征在于：所述步骤S120中，添加外源硝酸盐浓度在40～100mg/L之间。

3.根据权利要求1所述的高进水COD浓度条件下修复厌氧反应器酸化系统的方法，其特征在于：所述步骤S140、S160中，pH回升到6.8以上，COD去除率大于80％，出水VFA中丙酸含量低于300mg/L，产甲烷菌组成恢复特征恢复至正常水平，即为酸化调控完成。

4.根据权利要求1所述的高进水COD浓度条件下修复厌氧反应器酸化系统的方法，其特征在于：所述步骤S150中，关键产乙酸菌包括unclassified fAnaerolineaceae和norank fnorank o SBR1031。

5.根据权利要求1所述的高进水COD浓度条件下修复厌氧反应器酸化系统的方法，其特征在于：所述步骤S110中，控制进水COD浓度为6000mg/L，保证进水条件为高进水COD浓度条件，步骤S120中，HRT为3d，在33℃条件下进行修复培养。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的高进水COD浓度条件下修复厌氧反应器酸化系统的方法，其特征在于：所述步骤S160中，以pH6.8、COD去除率大于80％、乙酸营养型产甲烷菌丰度增加为特征，逐步降低进水硝酸盐至正常状态，并停止添加氧气，实现在不依赖外源硝酸盐和氧气的情况下，反应器在高进水COD浓度条件下的正常运行。