[发明专利]一种提高短程硝化污泥抗重金属冲击性能的方法

说明书

本发明涉及一种提高短程硝化污泥抗重金属冲击性能的方法，属于污水生物处理技术领域。所述方法针对短程硝化系统在重金属冲击下易失去稳定性的问题，利用间歇式低强度超声波辐照促进短程硝化污泥分泌胞外聚合物，而更高的胞外聚合物含量有助于提高短程硝化污泥抵抗重金属冲击的能力，同时对重金属耐受性能更强的微生物亦被从菌群中筛选出来。利用本发明，经过35天的超声处理，短程硝化污泥的重金属半抑制浓度提高了18.60％，达到了提高短程硝化污泥抗重金属冲击性能的目的。

技术领域

本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种提高短程硝化污泥抗重金属冲击性能的方法。

背景技术

近年来，研究者在脱氮理论得到突破、创新的基础上，提出了以短程硝化反硝化、短程硝化-厌氧氨氧化为典型代表的新型脱氮工艺，生物脱氮有望更加高效、经济。而推广应用新型脱氮工艺的瓶颈在于难以实现稳定的短程硝化过程。短程硝化的相关菌群对外界影响因素敏感，进水中广泛存在的毒性物质，如化学品、抗生素和重金属，都将影响其效率。工业的快速发展增加了污水处理厂受到含重金属废水冲击的风险。当重金属浓度超过阈值时，微生物活性下降甚至大量死亡，宏观上表现为处理效率下降、出水水质恶化。此外，重金属既不能被微生物降解，也难以被水体自净作用消除，只能发生形态间的相互转化及分散和富集过程，更是加重了其风险性。

重金属的存在，对于生物脱氮工艺的稳定运行是极大的挑战。现有的关于提高短程硝化工艺抗重金属冲击性能的研究较少，而相关的防护策略主要分为前置预处理、投加药剂、更换污泥、在受到重金属冲击后通过辅助手段加速污泥活性恢复等，存在成本高、设备闲置、针对性不强的问题。因此，有必要通过特定手段强化微生物的抗重金属冲击能力，提高其在重金属存在的情况下处理污水的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种提高短程硝化污泥抗重金属冲击性能的方法。为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

1)采用SBR反应器，接种启动成功的短程硝化污泥，调节混合液悬浮固体浓度为2500～3000mg/L；

2)污泥与进水搅拌混合，启动SBR反应器以对污泥进行培养；

3)每日对污泥进行一次超声处理，超声处理结束后将污泥倒回原反应器，开始下个周期的运行；

进一步地，步骤2)中反应器运行参数为：每天运行3个周期，单个周期包括进水5min，反应5h，沉淀1h，排水5min，其余时间静置。其中反应阶段为缺氧好氧交替运行模式，每30min交替一次；溶解氧控制在1～2mg/L；体积交换比50％。温度控制在25℃。

进一步地，步骤2)中进水中COD浓度范围为150～300mg/L、氨氮浓度范围为30～80mg/、总磷浓度范围为2～4mg/L；通过投加NaHCO₃溶液使反应器内pH控制在7.5；

作为优选的技术方案，进水的COD、氨氮、总磷浓度分别为200、60、3mg/L。

进一步地，步骤3)中采用的超声波的超声强度为0.15～0.20W/mL。

作为优选的技术方案，超声波的超声强度为0.20W/mL。

进一步地，步骤3)中采用的超声波的运行方式为间歇式，输出2s间歇2s。

进一步地，步骤3)中采用的超声波其辐照时间为15min。

进一步地，所述重金属包括Cu、Zn和Cd，优选Cd。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：①使用低强度超声波可有效提高短程硝化污泥抵抗重金属冲击的能力；②采用的低强度超声波是一种物理手段，无需投加其他药剂，具有清洁、高效的特点；③方法操作简单，易于实施。

附图说明