CN111533261B - 一种同步硝化反硝化启动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同步硝化反硝化反应器的启动方法，包括以下步骤：1、在反应器中接种以普通污水厂生活污泥，在不排水的情况下缓慢连续进低浓度人工废水；2、以目标氨氮浓度为满负荷，将废水的氨氮浓度按阶段序号配制相应等级的浓度，进水按阶段次序逐级提高无有机碳废水的氨氮浓度；降低溶解氧浓度至0%，满负荷目标氨氮负荷，无有机碳源进水；3、以目标碳源浓度为满负荷，将含目标氨氮浓度废水的碳源浓度按阶段序号配制相应等级的浓度，进水按阶段次序逐级提高含目标氨氮浓度废水的碳源浓度。本发明的技术效果是：能在3个月内成功启动同步硝化反硝化反应器，同步硝化反硝化的脱氮率达85%以上，有机物浓度降低95%以上。

Description

一种同步硝化反硝化启动方法

技术领域

本发明属于微生物水处理领域，具体涉及一种同步硝化反硝化启动方法。

背景技术

污水处理是社会中较小的行业，但属于能源密集型行业，2015年，中国污水处理行业总电耗为140亿kW·h，仅占全社会总电耗的0.26%，远低于西方国家1%的比例。主要原因有：污水收集***不完善导致污水收集处理率较低、污水浓度也较低、处理标准总体不高以及污泥处理处置滞后等。随着收集***的完善、提标改造的实施以及污泥处理处置率的提高，污水处理电耗将逐年升高。2011-2015年期间，污水处理电耗年平均增加12.9%。随着城镇化率、污水处理率、污泥处理处置率不断提高以及排放标准的提高，污水处理电耗还将进一步增加，应及早采取措施提高行业能效，节能降耗是未来污水处理工艺发展的必然趋势。

同步硝化反硝化工艺与其他污水处理工艺相比，具有能显著降低污水处理能耗的优势。硝化菌和反硝化菌生长于同一个反应器中，不需要污泥和硝化液回流，节省回流泵电耗，同时该工艺能适应低溶解氧环境从而节约曝气能耗。

人们对同步硝化反硝化机理的传统认识是：将好氧硝化与厌氧反硝化两种生存环境要求完全不同的微生物水处理在同一反应器中结合。现有文献报道中实现同步硝化反硝化的方法都是基于提供硝化细菌和反硝化细菌同时存在的适宜环境，因此仅针对具有特殊结构的反应器、装置、水质或***，以达到如脱氮等目的；但针对普通污水、雨水为进水水质、常规反应器却难以构建适宜的结构、环境，限制了该工艺在实际生活、生产中的推广应用。近年来发现多种细菌在好氧和厌氧条件下均能生存，并进行如好氧反硝化、异养硝化等生命活动，使以普通污水、雨水为进水水质、常规反应器为载体，通过驯化实现同步硝化反硝化成为了可能，但目前还没有简单易行的方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种同步硝化反硝化启动的方法，它适用于多种类型反应器启动，能处理普通污水和雨水，反应器运行稳定，脱氮效率高。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括以下步骤：

步骤1、反应器中污泥接种：

在反应器中接种约1/5体积经过沉淀的生活污水处理厂曝气池的污泥，在不排水的情况下，连续缓慢输进不大于1/5目标浓度的废水；

所述目标浓度是指启动反应器来处理的废水中污染物的浓度，它根据现场废水确定。

步骤2、无碳源硝化过程微生物驯化分至少三个阶段：

以目标氨氮浓度为满负荷，将废水的氨氮浓度按阶段序号配制相应等级的浓度，进水按阶段次序逐级提高无有机碳废水的氨氮浓度；

最末阶段结束后，降低溶解氧浓度至0%，再继续以目标氨氮浓度、无有机碳源进水至少3天；

步骤3、有碳源同步硝化反硝化过程微生物驯化分至少三个阶段：

以目标碳源浓度为满负荷，将含目标氨氮浓度废水的碳源浓度按阶段序号配制相应等级的浓度，进水按阶段次序逐级提高含目标氨氮浓度废水的碳源浓度。

优选地，在步骤1中，进水伴有曝气和搅拌，进水量达反应器液体有效容积后，停止搅拌并停止曝气，静置，排出上清液。

优选地，在步骤2中，无碳源硝化过程微生物驯化每一阶段结束标志为出水氨氮浓度低于1mgN/L。

优选地，在步骤2中，所述无碳源硝化过程微生物驯化分为三个阶段：

第一阶段、三分之一目标氨氮浓度、无有机碳源进水；

第二阶段、三分之二目标氨氮浓度、无有机碳源进水；

第三阶段、目标氨氮浓度、无有机碳源进水。

优选地，在步骤3中，有碳源同步硝化反硝化过程微生物驯化每一阶段结束标志为出水氨氮浓度低于1mgN/L、有机物浓度低于5mg/L。

优选地，在步骤3中，所述有碳源同步硝化反硝化过程微生物驯化分三个阶段：

第一阶段、目标氨氮浓度、四分之一目标碳源浓度进水；

第二阶段、目标氨氮负荷、二分之一目标碳源浓度进水；

第三阶段、目标氨氮负荷、目标碳源浓度进水。

与现有的同步硝化反硝化方法相比，本发明具有的技术效果是:

通过改变进水控制方式，在普通反应器中对一般的水质实现同步硝化反硝化程度较高，同步硝化反硝化的脱氮率可达85%以上，即85%去除氨氮的量将转化为含氮气体；有机物浓度降低95%以上。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

本实施例按以下步骤：

步骤1、反应器中污泥接种：

在5L反应器（运行时反应器液体有效容积3.5L，1.5L的净空）中接种0.7升经过30分钟沉淀的生活污水处理厂曝气池的污泥，在不排水的情况下按照每分钟5.8毫升的速度进水8小时；进水水质为10mgN/L氨氮、不含碳源，其他物质及微量元素与生活污水浓度一致。曝气速率为1L/h，搅拌速率为250转/min，进水量达反应器液体有效容积（3.5L）后，停止搅拌并停止曝气1小时后，排出上清液1.75L。

步骤2、无碳源硝化过程微生物驯化分三个阶段：

每个阶段采用连续进水SBR方式运行：连续进水11小时，停止搅拌40分钟，排水20分钟。每阶段结束标志为出水氨氮浓度低于1mgN/L。

第一阶段、进水体积为1.75L，进水水质为17mgN/L氨氮、不含碳源，其他物质及微量元素与生活污水浓度一致，运行约14天后出水氨氮浓度稳定低于1mgN/L。

第二阶段、调整进水氨氮浓度为33mgN/L，其余条件不变，该阶段运行约7天，达到出水氨氮浓度低于1mgN/L。

第三阶段、调整进水氨氮浓度为50mgN/L，其余条件不变，该阶段运行约7天，达到出水氨氮浓度低于1mgN/L。

第三阶段结束后，降低曝气速率至0.6mg/L，此时溶解氧浓度降低至0%，满负荷目标氨氮负荷，无有机碳源进水，运行5天。

说明：如果出水氨氮浓度不低于1mgN/L，则延长运行时间或者调低氨氮浓度并运行更长的时间。

步骤3、有碳源同步硝化反硝化过程微生物驯化分三个阶段

每阶段结束标志为出水氨氮浓度低于1mgN/L，有机物浓度低于5mg/L（以COD计）。

第一阶段、在步骤2第三阶段的进水中添加碳源乙酸钠（约50mgCOD/L），其他条件不变的情况下，运行7天，出水氨氮浓度低于1mgN/L，有机物浓度低于5mg/L。

第二阶段、增加碳源浓度至100mgCOD/L，运行7天，出水氨氮浓度低于1mgN/L，有机物浓度低于5mg/L。

第三阶段、增加碳源浓度至200mgCOD/L，运行7天，出水氨氮浓度低于1mgN/L，有机物浓度低于5mg/L，生成的硝酸盐浓度低于5mgN/L（进水的氨氮经过硝化作用产生的硝酸盐）。

以后都以第3步最后阶段的目标浓度废水运行，即可实现适应于目标浓度废水的高效同步硝化反硝化。

由本实施例可见：进水氨氮浓度为50mgN/L，出水氨氮浓度低于1mgN/L；进水200mgCOD/L，出水有机物浓度低于5mg/L；生成的硝酸盐浓度低于5mgN/L。

本方法发明的出水效果好，同步硝化反硝化程度高。

Claims (4)

1.一种同步硝化反硝化启动方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1、反应器中污泥接种：

在反应器中接种约1/5体积经过沉淀的生活污水处理厂曝气池的污泥，在不排水的情况下，连续缓慢输进不大于1/5目标浓度的废水；

步骤2、无碳源硝化过程微生物驯化分至少三个阶段：

以目标氨氮浓度为满负荷，将废水的氨氮浓度按阶段序号配制相应等级的浓度，进水按阶段次序逐级提高无有机碳废水的氨氮浓度；

最末阶段结束后，降低溶解氧浓度至0%，再继续以目标氨氮浓度、无有机碳源进水至少3天；

无碳源硝化过程微生物驯化每一阶段结束标志为出水氨氮浓度低于1mgN/L；

步骤3、有碳源同步硝化反硝化过程微生物驯化分至少三个阶段：

以目标碳源浓度为满负荷，将含目标氨氮浓度废水的碳源浓度按阶段序号配制相应等级的浓度，进水按阶段次序逐级提高含目标氨氮浓度废水的碳源浓度；

有碳源同步硝化反硝化过程微生物驯化每一阶段结束标志为出水氨氮浓度低于1mgN/L、有机物浓度低于5mg/L。

2.根据权利要求1所述的同步硝化反硝化启动方法，其特征是：在步骤1中，进水伴有曝气和搅拌，进水量达反应器液体有效容积后，停止搅拌并停止曝气，静置，排出上清液。

3.根据权利要求2所述的同步硝化反硝化启动方法，其特征是：在步骤2中，所述无碳源硝化过程微生物驯化分为三个阶段：

第一阶段：三分之一目标氨氮浓度、无有机碳源进水；

第二阶段：三分之二目标氨氮浓度、无有机碳源进水；

第三阶段：目标氨氮浓度、无有机碳源进水。

4.根据权利要求3所述的同步硝化反硝化启动方法，其特征是：在步骤3中，所述有碳源同步硝化反硝化过程微生物驯化分三个阶段：

第一阶段：目标氨氮浓度、四分之一目标碳源浓度进水；

第二阶段：目标氨氮负荷、二分之一目标碳源浓度进水；

第三阶段：目标氨氮负荷、目标碳源浓度进水。