申请日2014.03.31
公开(公告)日2015.10.28
IPC分类号C02F3/34; C02F3/30
摘要
本发明涉及常温下低C/N比污水连续流短程硝化启动方法，属于污水处理与再生领域。首先将A2O反应器好氧区沿水流方向被分为3段，分别为好氧段1、好氧段2和好氧段3，硝化液由好氧段3回流至缺氧区。然后接种硝化污泥于反应器内，接种后反应器内污泥浓度为2.5-3g/L，在水温23-25℃条件下，先以连续流低污泥龄快速淘洗亚硝酸盐氧化菌(NOB)，筛选氨氧化菌(AOB)，而后在好氧区内投加聚丙烯柱状悬浮填料，恢复长污泥龄，同时降低好氧区的溶解氧浓度，维持此工况直至A2/O反应器出水中氨氮质量浓度降为2mg/L以下，亚硝化率稳定在80%以上，连续流短程硝化启动完成。本发明通过短程硝化反硝化实现N元素的深度处理，启动方法简单可行。
权利要求书
1.一种常温下低C/N比污水连续流短程硝化启动方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)首先将A2O反应器分好氧区沿水流方向被分为3段，分别为好氧段1、好氧段2和好氧段3，硝化液由好氧段3回流至缺氧区;
2)接种硝化污泥于反应器内：反应器所接种的污泥为市政污水处理厂A2/O工艺二沉池回流污泥，污泥硝化性能良好，接种后反应器内污泥浓度为2.5-3g/L;
3)在水温23-25℃条件下，连续流快速淘洗亚硝酸盐氧化菌NOB的具体方法为：使各反应区比例为V厌氧:V缺氧:V好氧1:V好氧2:V好氧3=1:2:1:1:1，采用质量浓度C/N=3.5-4，COD质量浓度为340-385mg/L，氨氮质量浓度为80-92mg/L，总氮质量浓度为93-112mg/L，总磷质量浓度为5-6mg/L，pH为7.0-7.5的实际生活污水，维持进水流量为13-14L/h，同时控制好氧区溶解氧浓度为2-3mg/L，水力停留时间为8.0-8.3h，污泥浓度为2.5-3g/L，污泥回流比取70-80%，硝化液内回流比为200-250%;不排泥连续进水运行反应器48h，以恢复污泥活性，第3d开始排泥控制较低污泥龄为8-9d;系统维持此工况直至A2/O反应器出水亚硝化率(NO2--N/(NO2--N+NO3—N))达到85%以上，大部分NOB被淘洗出系统;
4)在好氧区投加生物填料：将聚丙烯柱状悬浮填料以20-25%的总好氧区体积填充率投加于好氧段1和好氧段2内;
5)连续流富集培养氨氧化细菌AOB的具体方法为：维持各反应区比例为V厌氧:V缺氧:V好氧1:V好氧2:V好氧3=1:2:1:1:1，采用步骤3所用实际生活污水，维持进水流量为13-14L/h，水力停留时间为8.0-8.3h，污泥浓度为2.5-3g/L，污泥回流比取70-80%，硝化液内回流比为200-250%;提高污泥龄至11-12d，降低好氧区的溶解氧浓度，使好氧段1、好氧段2和好氧段3的溶解氧浓度分别为1.5-1.7mg/L、0.7-1.2mg/L和0.4-0.6mg/L，维持此工况直至反应器出水中氨氮质量浓度降为2mg/L以下，亚硝化率(NO2--N/(NO2--N+NO3—N))稳定在80%以上，连续流短程硝化启动完成。
说明书
一种常温下低C/N比污水连续流短程硝化启动方法
技术领域
本发明属于污水处理与再生领域。具体涉及专用于处理常温、低C/N比 污水连续流反应器的短程硝化的快速启动。
背景技术
随着我国人口的急剧增长、经济的快速发展和人类活动的不断加剧，水 体的污染问题日益严重，尤其是以氮、磷元素造成的水体富营养化危害最为 突出，对生态环境和人类健康产生了极大的影响。目前，针对于氮素的去除， 城市污水处理厂多采用基于传统硝化反硝化原理的脱氮工艺，如A/O、氧化沟、 A2/O工艺等。
如A2/O法是生物同步脱氮除磷的经典工艺，也是目前我国一半以上污水 厂采用的工艺。在该系统内共存的异养菌、硝化细菌、反硝化细菌和聚磷菌 (PAO)，在厌氧、缺氧、好氧交替的环境下，以污水中的有机物为碳源， 可实现COD、氮(N)和磷(P)的同步去除。然而，该工艺却存在着很大的 自身缺欠：PAO与反硝化过程存在对碳源的竞争问题。加上现在我国城市污 水的C/N比普遍较低，这使得该工艺的矛盾更加突出，出水N难以达标，且在 过程中经常需要投加有机碳源，消耗大量的能源，运营成本较高。近些年来， 研究者不断的寻找新的工艺，以期客服传统工艺的缺点，达到高效节能的目 的。1998年荷兰Delft工业大学基于短程硝化反硝化理论开发了SHARON工艺， 成功的在高温、短SRT条件下将氨氮的氧化控制在了亚硝酸盐阶段，并在污水 处理厂对污泥消化液的处理进行了工程应用。但是该工艺需要较高的温度， 限制了它的应用。此后，针对短程硝化理论的研究，指出氨氧化菌(AOB) 比亚硝酸盐氧化菌(NOB)的饱和溶解氧浓度低，可通过控制溶解氧来富集 AOB。
因此，针对城市污水温度低、C/N比低的特点，假若在常温下通过控制 反应器曝气量、与污泥龄，是氨氮的氧化控制在亚硝酸盐阶段，将近年提出 的短程硝化反硝化理论和连续流传统工艺相结合，便可解决传统工艺中反硝 化过程碳源的不足，实现N元素的深度处理，将对污水厂的实际应用及提标 改造具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对低C/N比污水，快速在连续流反应器内 淘洗掉亚硝酸盐氧化菌(NOB)，富集氨氧化菌(AOB)，实现短程硝化的 方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明所提供的一种低C/N比污水连续流短程硝化快速启动方法，是在常 温、低C/N比条件下，以实际生活污水为进水，采用传统A2O反应器为实验装 置，如图1所示，在好氧区投加聚丙烯柱状悬浮填料(直径2-3cm)，采用连 续流的进水方式，好氧区设有曝气装置，并设置内回流—硝化液回流。本实 验中主要通过污泥龄的控制、溶解氧的调节与生物填料的投加实现氨氧化菌 (AOB)的筛选与富集。
1)首先将A2O反应器好氧区沿水流方向被分为3段，分别为好氧段1、 好氧段2和好氧段3，硝化液由好氧段3回流至缺氧区。
2)接种硝化污泥于反应器内：反应器所接种的污泥为市政污水处理厂 A2/O工艺二沉池回流污泥，污泥硝化性能良好，使接种后反应器内污泥浓度 为2.5-3g/L。
3)反应器进水采用某小区实际生活污水，C/N=3.5-4，COD质量浓度为 340-385mg/L，氨氮质量浓度为80-92mg/L，总氮质量浓度为93-112mg/L，总 磷质量浓度为5-6mg/L，pH为7.0-7.5。
4)在水温23-25℃条件下，连续流快速淘洗亚硝酸盐氧化菌(NOB)的 具体方法为：使各反应区比例为V厌氧:V缺氧:V好氧1:V好氧2:V好氧3=1:2:1:1:1，维持进 水流量为13-14L/h，同时控制好氧区溶解氧浓度为2-3mg/L，水力停留时间为 8.0-8.3h，污泥浓度为2.5-3g/L，污泥回流比取70-80%，硝化液内回流比为 200-250%。不排泥连续进水运行反应器48h，以恢复污泥活性，第3d开始排 泥控制较低污泥龄为8-9d。系统维持此工况直至A2/O反应器出水亚硝化率 (NO2--N/NO2--N+NO3--N)达到85%以上，大部分NOB被淘洗出系统。
5)在好氧区投加生物填料：将聚丙烯柱状悬浮填料(直径2-3cm)以 20-25%的总好氧区体积填充率投加于好氧段1和好氧段2内。
6)连续流富集培养氨氧化细菌(AOB)的具体方法为：维持各反应区比 例为V厌氧:V缺氧:V好氧1:V好氧2:V好氧3=1:2:1:1:1，维持进水流量为13-14L/h，同时控 制好氧区溶解氧浓度为2-3mg/L，水力停留时间为8.0-8.3h，污泥浓度为 2.5-3g/L，污泥回流比取70-80%，硝化液内回流比为200-250%。提高污泥龄 至11-12d，降低好氧区的溶解氧浓度，使好氧段1、好氧段2和好氧段3的溶 解氧浓度分别为1.5-1.7mg/L、0.7-1.2mg/L和0.4-0.6mg/L，维持此工况直至A2/O 反应器出水中氨氮质量浓度降为2mg/L以下，亚硝化率 (NO2--N/NO2--N+NO3--N)稳定在80%以上，连续流短程硝化启动完成。
本发明利用AOB污泥龄较短和NOB污泥龄稍长的差异，控制系统污泥 龄更短，淘汰NOB，然后在好氧区内投加聚丙烯柱状悬浮填料(直径2-3cm) 以提升系统硝化能力和生物量，同时延长污泥龄，并通过沿程降低好氧区内 的溶解氧浓度来抑制NOB增殖，在较短的时间内成功的富集了AOB。以本 发明方法启动反应器，反应器出水亚硝化率稳定在80%以上，增强了氮的去 除效率，达到了较好的脱氮效果。