[发明专利]一种耐苯酚抑制的焦化废水自养脱氮驯化方法及其装置

说明书

本发明提供了一种耐苯酚抑制的焦化废水自养脱氮驯化方法和装置，所述方法包括以下步骤：步骤I：在装置中启动厌氧氨氧化反应；步骤Ⅱ：设定一个苯酚浓度梯度，每增加一个梯度反应一段时间后就将苯酚降低至前一个阶段时的浓度，然后投入微量元素诱导剂并进行污泥外循环，让厌氧氨氧化反应有一个恢复的过程以减轻苯酚的抑制，通过循环交替提高苯酚浓度和强化反应活性来提高厌氧氨氧化菌群耐受性。本发明方法同时以苯酚为有机碳源，降低了焦化废水生物脱氮过程对碳源的需求，在降低曝气能耗的同时也减少了脱氮过程对有机物的消耗，实现了焦化废水的自养脱氮处理。

技术领域

本发明属于污水处理领域，特别提供了一种耐苯酚抑制的焦化废水自养脱氮驯化方法及其装置。

背景技术

焦化废水是一种低C/N比、高氨氮、有一定毒性和难降解的工业废水，包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等数十种化合物，传统生物脱氮技术虽然可以处理达标，但是处理流程复杂、成本较高；厌氧氨氧化是厌氧氨氧化细菌(AnAOB)在缺氧条件下，以氨为电子供体、以亚硝酸盐为电子受体，将氨氮直接氧化成氮气的自养脱氮过程，可节省60％以上的供氧量，且无需外加有机碳源，具有污泥产量低、运行成本低、脱氮效率高等优势。

由于焦化废水中有毒有机物特别是以苯酚为代表的酚类，很容易对AnAOB菌群产生抑制作用，将厌氧氨氧化技术应用于有毒的焦化废水生物脱氮领域受到一定制约。但是，随着研究的深入，已经发现苯酚对AnAOB菌群的抑制在某些浓度范围内是可逆的，经过一定的改进措施可以恢复AnAOB菌群的活性；在处理焦化废水时，也可以利用苯酚作为碳源进行反硝化反应，从而可以减少碳源的投加成本，达到自养脱氮、同步除酚的效果，因此适当浓度的苯酚在焦化废水自养脱氮处理过程中是可以接受的。

目前，已有报道通过逐步提高苯酚浓度来实现AnAOB菌群耐苯酚抑制的驯化，包括连续投加、脉冲式投加等，这几种投加方式均有一定效果，但是连续投加时间长、见效慢，脉冲式投加容易使异养脱氮菌的倍增，系统波动大时甚至造成厌氧氨氧化反应失衡，AnAOB菌群受苯酚抑制后也未能获得一个有效的恢复时间，因此如何提高焦化废水中AnAOB菌群耐苯酚的抑制性，实现厌氧氨氧化反应活性的快速恢复，对厌氧氨氧化技术在焦化废水自养脱氮处理过程的实际工程应用具有重要作用。

发明内容

发明目的：针对现有技术问题，本发明公开了一种耐苯酚抑制的焦化废水自养脱氮驯化方法及其装置，本发明方法通过循环交替提高苯酚浓度和强化反应活性来提高厌氧氨氧化菌群耐受性，同时以苯酚为有机碳源，降低了焦化废水生物脱氮过程对碳源的需求，在降低曝气能耗的同时也减少了脱氮过程对有机物的消耗，实现了焦化废水的自养脱氮处理。

技术方案：本发明提供了一种耐苯酚抑制的焦化废水自养脱氮驯化方法，包括以下步骤：

步骤I：接种AnAOB菌群种泥，以人工配水的形式进水，启动厌氧氨氧化；

步骤II：待上述步骤I的反应稳定后，设定一个苯酚浓度梯度，进水中苯酚浓度按照“提高-降低和恢复-再提高”的三个阶段依次循环进行：首先在进水中提高一个苯酚浓度梯度；反应持续一段时间后再降低一个浓度梯度，并且在进水中持续投加微量元素诱导剂、进行污泥外循环；继续反应一段时间后再提高一个浓度梯度，最后重复至第一个阶段继续提高一个苯酚浓度梯度，反应按照三个阶段依次循环进行，直至苯酚浓度达到驯化的目标浓度，且总氮去除负荷大于等于0.3gN/(L·d)时，焦化废水自养脱氮过程驯化成功。

作为优选或者具体实施方案：

所述步骤I和II均处于避光、恒温和厌氧环境，温度为32～35℃，溶解氧浓度为0.1～0.2mg/L。