[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

说明书

本发明公开了一种高进水COD浓度条件下修复厌氧反应器酸化系统的方法，包括如下步骤：首先，维持进水COD浓度6000‑8000mg/L，有机负荷高于1.5kg/(msupgt;3/supgt;·d)；其次，以设定比例向系统中添加微量Osubgt;2/subgt;，加入氧气量维持在33～150gOsubgt;2/subgt;/kgCOD之间；同时添加外源硝酸盐，控制C:N在20～65:1之间；控制厌氧系统在33℃条件下进行恢复培养，同时通过二氧化碳还原酶基因表达的路径调控，加速废水代谢中间产物乙酸盐形成；最后，基于pH及碱度回升、COD去除率恢复正常、乙酸营养型产甲烷菌丰度显著增加为特征，逐步降低进水硝酸盐浓度，直至实现反应器的正常运行。本方法基于兼性菌消耗Osubgt;2/subgt;去除有机质，反硝化消耗Hsupgt;+/supgt;及VFA，提升pH，实现高进水COD浓度厌氧生物反应器酸化体系的恢复，操作简便，节约能源。

技术领域

本发明属于污水生物处理技术领域，特别涉及一种高进水COD浓度条件下修复厌氧反应器酸化系统的方法。

背景技术

厌氧生物处理技术是污水处理领域广泛使用的技术之一，具有污泥产量低、可回收能源、经济性好等优点。影响厌氧生物反应器运行效果的因素有很多，包括pH、温度、ORP、盐度等。正常情况下，水解产酸菌与产甲烷菌保持代谢平衡，水解酸化阶段的代谢产物能够及时被产甲烷菌利用，并最终转化为甲烷等无机物。然而，产甲烷菌对pH较为敏感，其适宜生长的pH范围在6.5～3.8，当pH较低时，产甲烷菌活性降低，造成脂肪酸积累，最终导致反应器酸化。运行过程中，造成反应器酸化的原因有很多，比如毒性物质(重金属、游离氨等)、反应器负荷过高、低温等环境条件冲击等。酸化条件下，产甲烷菌活性降低，反应器运行效果变差，某些情况下甚至完全停止。

目前的厌氧酸化体系调控策略有以下几种，如投加强碱、添加零价铁、出水回流等(如专利申请公开号或专利授权公布号为CN103435304B、CN106434824A、CN105668380A的现有技术)。通过投加强碱虽然可以在短时间内迅速提高pH，但在停止投加后，pH难以保持稳定，无法从根本上解决问题；添加零价铁修复酸化体系的时间过长，而出水回流仅适合调节微酸化的厌氧体系。外源添加硝酸盐修复低进水COD浓度(COD＝2000mg·L^-1)条件下厌氧酸化体系(公开号为CN113060896A的现有技术)，仅适用于低进水COD浓度时的厌氧酸化体系修复，在对高浓度有机废水进行修复时，需要先将高浓度有机废水进行稀释后再修复调控，延长了修复时间。如果采用公开号为CN113060896A的现有技术中的方法对高浓度有机废水直接进行修复，由于需要投加高浓度的硝酸盐，其将抑制产甲烷菌活性，甚至使细胞膜被破坏而死亡，因此无法达到修复的目的。因此，如何实现高浓度有机废水直接进水条件下修复厌氧反应器酸化系统，加速修复效率、缩短修复时间，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中厌氧反应器酸化的修复方法难以直接适用于高进水COD浓度条件下厌氧生物反应器酸化后的修复的问题，本发明提供一种高进水COD浓度条件下修复厌氧反应器酸化系统的方法，有效避免有机酸的积累，实现细菌群落结构的修复，避免反应器在高进水COD浓度条件下因酸化问题而出现故障。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明采用微量溶解氧协同硝酸盐共同投加，可实现高进水COD浓度时，直接调控厌氧反应器的酸化后恢复产甲烷，同时快速恢复厌氧酸化体系的pH。