申请日2015.10.31
公开(公告)日2016.01.13
IPC分类号C02F3/30; C02F101/16
摘要
一种城市污水SNAD生物膜的快速培养方法，属于水环境恢复与再生领域。本发明的目的在于解决城市污水碳氮比低，脱氮效率低，大量能源浪费的问题。其方法为：以生活污水为原水，采用序批式生物膜反应器，温度控制为30℃，曝气量为500L/h，首先培养高效的硝化生物膜，然后将曝气阶段改变为间歇曝气方式，在非曝气阶段，设置水力搅拌装置，使载体与污水充分混合，其他条件不变。间歇曝气的循环次数应避免氨氮降解完毕之后过量曝气。经过一段时间，成功培养出了SNAD生物膜，反应器总氮去除率达到80%以上。批试实验表明生物膜载体的厌氧氨氧化、亚硝态氮反硝化活性良好。
权利要求书
1.一种城市污水SNAD生物膜的快速培养方法，其特征在于：
(1)反应器采用SBR运行模式，周期运行完毕之后马上进行下一个周期，排水比为81%，排水口设置在反应器底部以上20cm处，排水口直径大小为20mm;反应器内放置鲍尔环，鲍尔环的直径为25mm，中间分成多个小格，每个小格的直径为 4mm;
(2)鲍尔环的体积/反应器的体积比R值控制在37%;
(3)硝化生物膜的培养：
反应器采用SBR运行方式：进水5min，曝气240min，沉淀10min，排水10min，静置1min;
SBR反应器内温度控制为30℃，曝气量为500L/h，周期内溶解氧维持在2-8mg/L;
硝化生物膜反应器的氨氮去除负荷达到0.20-0.25kgN/(m3·d)，表明硝化生物膜反应器已经驯化好，进入下一阶段;
(4)亚硝化，厌氧氨氧化，反硝化的耦合脱氮生物膜培养阶段：
改变前面所述的驯化好的硝化生物膜反应器一个周期运行方式为：进水5min，间歇曝气20min曝气/20min非曝气，后曝气20min，沉淀10min，排水10min，静置 1min;
反应器内温度控制为30℃，曝气量500L/h，曝气阶段溶解氧为5.0-5.5mg/L;
在非曝气阶段，水力搅拌装置启动，使鲍尔环与污水充分混合;
一个周期内曝气和非曝气的循环次数控制为11次，保证周期内氨氮降解完毕，进水COD负荷控制为0.30-0.40kgCOD/(m3·d);运行一段时间，待反应器的总氮去除能力达到50%以上后，减少一个周期内曝气和非曝气的循环次数为7次;
当总氮去除率大于80%，表明亚硝化，厌氧氨氧化，反硝化的耦合脱氮生物膜培养成功。
说明书
一种城市污水SNAD生物膜的快速培养方法
技术领域
本发明属于一种污水处理技术领域，涉及到一种生活污水SNAD生物膜的培养方法。
背景技术
城市生活污水传统生物脱氮采用硝化，反硝化工艺，存在着碳源不足，曝气消耗量大的问题。厌氧氨氧化生物脱氮技术具有降低能耗，节省碳源，减少污泥生成量等优点。采用同步亚硝化，厌氧氨氧化，反硝化工艺(SNAD) 可以在一个反应器中实现氨氮和COD的去除。但是好氧氨氧化细菌(AOB)和厌氧氨氧化(anammox)菌生长速率慢，细胞产率低，对环境变化敏感，导致优势菌富集驯化时间长，处理效率低，对反应器生物截留能力要求高。目前 SNAD工艺的研究集中在人工配水和高含氮废水(垃圾渗滤液、污泥脱水液)，关于低氨氮城市污水的研究较少。生物膜反应器和SBR运行方式有助于减少反应器内污泥流失，增加反应器内的污泥浓度，提高反应器的耐冲击负荷，较好的解决传统工艺泥水分离时间长、容积负荷率问题。
发明内容
本发明能够培养出具有较高活性的SNAD生物膜，在一个反应器完成同步亚硝化，厌氧氨氧化，反硝化工艺，实现氨氮和COD的去除，提高反应器对污泥的持流能力。本发明涉及一种城市污水SNAD生物膜的快速培养方法，其特征在于：
(1)反应器采用SBR运行模式，周期运行完毕之后马上进行下一个周期，排水比为81%，排水口设置在反应器底部以上20cm处，排水口直径大小为 20mm。反应器内放置鲍尔环，鲍尔环的直径为25mm，中间分成多个小格，每个小格的直径为4mm。
(2)鲍尔环的体积/反应器的体积比R值控制在37%。
(3)硝化生物膜的培养：
反应器采用SBR运行方式进水(5min)，曝气(240min)，沉淀(10min)，排水(10min)，静置(1min);
SBR反应器内温度控制为30℃，曝气量为500L/h，周期内溶解氧维持在 2-8mg/L;
硝化生物膜反应器的氨氮去除负荷达到0.20-0.25kgN/(m3·d)，表明硝化生物膜反应器已经驯化好，进入下一阶段;
(4)亚硝化，厌氧氨氧化，反硝化的耦合脱氮生物膜培养阶段：
改变前面所述的驯化好的硝化生物膜反应器运行方式为：进水(5min)，间歇曝气(20min曝气/20min非曝气)，后曝气(20min)，沉淀(10min)，排水(10min)，静置(1min)。
间歇曝气设置为：20min曝气/20min非曝气。
反应器内温度控制为30℃，曝气量500L/h，曝气阶段溶解氧为 5.0-5.5mg/L。
在非曝气阶段，水力搅拌装置启动，使载体与污水充分混合。
一个周期内曝气和非曝气的循环次数控制为11次，保证周期内氨氮降解完毕，进水COD负荷控制为0.30-0.40kgCOD/(m3·d)。运行一段时间，待反应器的总氮去除能力达到50%后，为了避免氨氮降解完毕之后过量曝气，减少一个周期内曝气和非曝气的循环次数为7次。
(5)当总氮去除率大于80%，表明亚硝化，厌氧氨氧化，反硝化的耦合脱氮生物膜培养成功。