公布日：2023.12.29
申请日：2023.11.15
分类号：C02F3/00(2023.01)I;C02F3/28(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I
摘要
本发明涉及生物脱氮技术领域，公开了一种低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，其包括步骤：对污水厂AAO工艺缺氧段污泥进行驯化，得到驯化后的硫自养-异养协同反硝化污泥；向含有硫化物、硝酸盐、有机碳污染物的待处理废水中加入Ca2+和Mg2+，得到预处理废水，所述预处理废水中Ca2+投加量80-120mg/L，Mg2+投加量为130-170mg/L，所述预处理废水中的S/N比值为0.15-0.5，COD/N比值为2.60-4.80；将驯化后的硫自养-异养协同反硝化污泥接种于反应器中，持续向所述反应器中注入预处理废水进行反硝化脱氮。本发明优化了硫自养反硝化菌属与异养反硝化菌属的耦合群落结构，使得体系内的硫自养反硝化菌属能够在低硫负荷下与异养反硝化菌属协同发挥高效的脱氮能力，进而提升脱氮效率。
权利要求书
1.一种低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，其特征在于，包括步骤：取污水厂AAO工艺缺氧段污泥作为接种污泥，接种于反应器中，接种污泥体积占反应器有效容积的20％-30％，反应器内污泥混合液悬浮固体浓度为6000-7000mg/L；向反应器中持续注入含有硫化物、硝酸盐、有机碳的废水，所述废水中硝酸盐含氮浓度为55-65mg/L，S2-浓度25-35mg/L，COD浓度为140-180mg/L；同时废水中加入0.5-2ml/L的微量元素液，所述微量元素液由ZnSO4、MnCl2·4H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O、CuSO4·5H2O，以及CoCl2·6H2O组成；在污泥驯化过程中，控制废水在反应器中水力停留时间为7-10h，控制温度在25℃-35℃，控制pH在6.2-7.3，持续运行至反应器出水指标浓度达到稳定，得到驯化后的硫自养-异养协同反硝化污泥；向含有硫化物、硝酸盐、有机碳污染物的待处理废水中加入Ca2+和Mg2+，得到预处理废水，所述预处理废水中Ca2+投加量80-120mg/L，Mg2+投加量为130-170mg/L，所述预处理废水中的S/N比值为0.15-0.5，COD/N比值为2.60-4.80；将驯化后的硫自养-异养协同反硝化污泥接种于反应器中，持续向所述反应器中注入所述预处理废水，控制所述预处理废水在反应器中的水力停留时间，直至所述反应器中形成污泥颗粒并且出水水质指标浓度达到稳定，实现低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮。
2.根据权利要求1所述低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，其特征在于，控制所述预处理废水在反应器中的水力停留时间为7-10h。
3.根据权利要求1所述低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，其特征在于，所述预处理废水中，有机碳污染物浓度为130-220mg/L，硫化物浓度为10-40mg/L，硝酸盐中的含氮浓度为55-65mg/L。
4.根据权利要求1所述低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，其特征在于，所述微量元素液由22mg/L的ZnSO4、50.6mg/L的MnCl2·4H2O、11mg/L的(NH4)6Mo7O24·4H2O、15.7mg/L的CuSO4·5H2O，以及16.1mg/L的CoCl2·6H2O组成。
5.根据权利要求1所述低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，其特征在于，持续向所述反应器中注入所述预处理废水的过程中，控制所述反应器内的溶解氧浓度为0-0.4mg/L。
6.根据权利要求1所述低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，其特征在于，持续向所述反应器中注入所述预处理废水的过程中，控制所述反应器内的pH值控制为6.2-7.3。
7.根据权利要求1所述低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，其特征在于，持续向所述反应器中注入所述预处理废水的过程中，控制所述反应器内的温度控制在25℃-35℃。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，旨在解决现有技术对低硫负荷废水进行脱氮时效率较低的问题。
本发明的技术方案如下：
一种低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，其中，包括步骤：
取污水厂AAO工艺缺氧段污泥作为接种污泥，接种于反应器中，接种污泥体积占反应器有效容积的20％-30％，反应器内污泥混合液悬浮固体浓度为6000-7000mg/L；
向反应器中持续注入含有硫化物、硝酸盐、有机碳的废水，所述废水中硝酸盐含氮浓度为55-65mg/L，S2-浓度25-35mg/L，COD浓度为140-180mg/L；同时废水中加入0.5-2ml/L的微量元素液，所述微量元素液由ZnSO4、MnCl2·4H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O、CuSO4·5H2O，以及CoCl2·6H2O组成；
在污泥驯化过程中，控制废水在反应器中水力停留时间为7-10h，控制温度在25℃-35℃，控制pH在6.2-7.3，持续运行至反应器出水指标浓度达到稳定，得到驯化后的硫自养-异养协同反硝化污泥；
向含有硫化物、硝酸盐、有机碳污染物的待处理废水中加入Ca2+和Mg2+，得到预处理废水，所述预处理废水中Ca2+投加量80-120mg/L，Mg2+投加量为130-170mg/L，所述预处理废水中的S/N比值为0.15-0.5，COD/N比值为2.60-4.80；
将驯化后的硫自养-异养协同反硝化污泥接种于反应器中，持续向所述反应器中注入所述预处理废水，控制所述预处理废水在反应器中的水力停留时间，直至所述反应器中形成污泥颗粒并且出水水质指标浓度达到稳定，实现低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮。
所述低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，其中，控制所述预处理废水在反应器中的水力停留时间为7-10h。
所述低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，其中，所述预处理废水中，有机碳污染物浓度为130-220mg/L，硫化物浓度为10-40mg/L，硝酸盐中的含氮浓度为55-65mg/L。
所述低硫负荷条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，其中，所述微量元素液由22mg/L的ZnSO4、50.6mg/L的MnCl2·4H2O、11mg/L的(NH4)6Mo7O24·4H2O、15.7mg/L的CuSO4·5H2O，以及16.1mg/L的CoCl2·6H2O组成。
所述低硫复合条件下硫自养-异养协同反硝化脱氮的方法，其中，所述出水水质指标包括COD、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、S2-和SO42-中的一种或多种。
有益效果：本发明提供了一种针对S/N比值为0.15-0.5、COD/N比值为2.60-4.80的低硫负荷废水进行硫自养-异养协同反硝化(SAHD)脱氮的方法，首先对污水厂AAO工艺缺氧段污泥进行驯化，得到驯化后的硫自养-异养协同反硝化污泥，通过在待处理废水中添加特定浓度的Ca2+和Mg2+诱导反应器体系内活性污泥中的微生物细菌自我固定并形成颗粒污泥，减少体系内微生物细菌的流失，从而提高体系内硫自养反硝化菌属的保留率，从而优化硫自养反硝化菌属与异养反硝化菌属的耦合群落结构，使得体系内的硫自养反硝化菌属能够在低硫负荷下与异养反硝化菌属协同发挥高效的脱氮能力，进而提升脱氮效率。
（发明人：王艳;万金泉;朱斌;黎绮璇;任星豪）