公布日：2024.04.02
申请日：2024.01.16
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种脱氮与抗生素抗性基因协同削减的污水生物处理方法。本发明的方法包括如下步骤：步骤1，将活性污泥接种至反应器；步骤2，将污水通入所述反应器进行短程硝化反硝化生物脱氮的生物处理过程。发明首次发现在短程硝化反硝化生物脱氮处理过程中，控制关键的环境因子与运行参数，能够在提高短程硝化反硝化的脱氮效果的同时，实现ARGs削减。因此，本发明通过对生物处理过程的工艺参数的优化，实现了一种兼顾高效脱氮和实现ARGs削减的污水生物处理工艺，具有很好的应用前景。
权利要求书
1.一种脱氮与抗生素抗性基因协同削减的污水生物处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，将活性污泥接种至反应器；步骤2，将污水通入所述反应器进行短程硝化反硝化生物脱氮的生物处理过程；其中，步骤2的工艺条件包括：曝气方式为缺氧、好氧交替曝气，缺氧与好氧时间比为1:1-1:3，缺氧阶段溶解氧浓度低于0.5mg/L，好氧阶段溶解氧浓度为0.5-1.5mg/L，水力停留时间为8h-3d，碳氮比为4-7.75。
2.按照权利要求1所述的污水生物处理方法，其特征在于：步骤1中，接种污泥浓度为3000mg/L-7500mg/L。
3.按照权利要求2所述的污水生物处理方法，其特征在于：步骤1中，接种污泥浓度为4000mg/L-5000mg/L。
4.按照权利要求1所述的污水生物处理方法，其特征在于：步骤2的工艺条件包括：温度为18-35℃。
5.按照权利要求1所述的污水生物处理方法，其特征在于：步骤2的工艺条件包括：初始pH为7.5-8.6。
6.按照权利要求1所述的污水生物处理方法，其特征在于：步骤2的工艺条件包括：曝气量为600-1000mL/min。
7.按照权利要求1所述的污水生物处理方法，其特征在于：步骤2的工艺条件包括：氨氮浓度为400-1000mg/L，水力停留时间为2.3-2.5d，碳氮比为5.5-7。
8.按照权利要求7所述的污水生物处理方法，其特征在于：步骤2的工艺条件包括：氨氮浓度为530mg/L，缺氧与好氧时间比为1:3，曝气量为600mL/min，初始pH为8.1。
9.按照权利要求1所述的污水生物处理方法，其特征在于：步骤2的工艺条件包括：氨氮浓度为30-70mg/L，污泥停留时间为12-15d。
10.按照权利要求9所述的污水生物处理方法，其特征在于：步骤2的工艺条件包括：氨氮浓度为30mg/L，缺氧与好氧时间比为1:1.75，曝气量为500-600mL/min，污泥停留时间为15d，初始pH为7.8。
发明内容
针对现有技术的问题，本发明提供一种脱氮与抗生素抗性基因协同削减的污水生物处理方法。
一种脱氮与抗生素抗性基因协同削减的污水生物处理方法，包括如下步骤：
步骤1，将活性污泥接种至反应器；
步骤2，将污水通入所述反应器进行短程硝化反硝化生物脱氮的生物处理过程；
其中，步骤2的工艺条件包括：
曝气方式为缺氧、好氧交替曝气，缺氧与好氧时间比为1:1-1:3，缺氧阶段溶解氧浓度低于0.5mg/L，好氧阶段溶解氧浓度为0.5-1.5mg/L，水力停留时间为8h-3d，碳氮比为4-8.5。
优选的，步骤1中，接种污泥浓度为3000mg/L-7500mg/L。
优选的，步骤1中，接种污泥浓度为4000mg/L-5000mg/L。
优选的，步骤2的工艺条件包括：温度为18-35℃。
优选的，步骤2的工艺条件包括：初始pH为7.5-8.6。
优选的，步骤2的工艺条件包括：曝气量为600-1000mL/min。
优选的，步骤2的工艺条件包括：氨氮浓度为400-1000mg/L，水力停留时间为2.3-2.5d，碳氮比为5.5-7。
优选的，步骤2的工艺条件包括：氨氮浓度为530mg/L，缺氧与好氧时间比为1:3，曝气量为600mL/min，初始pH为8.1。
优选的，步骤2的工艺条件包括：氨氮浓度为30-70mg/L，污泥停留时间为12-15d。
优选的，步骤2的工艺条件包括：氨氮浓度为30mg/L，缺氧与好氧时间比为1:1.75，曝气量为500-600mL/min，污泥停留时间为15d，初始pH为7.8。
本发明通过实验研究，首次发现在短程硝化反硝化生物脱氮处理过程中，控制关键的环境因子与运行参数，能够在提高短程硝化反硝化的脱氮效果的同时，实现ARGs削减。因此，本发明通过对生物处理过程的工艺参数的优化，实现了一种兼顾高效脱氮和实现ARGs削减的污水生物处理工艺。
由于采用了本发明的技术方案，能够取得如下有益的技术效果：
(1)本发明通过调控环境因子与运行参数实现了一种能够同时脱氮与ARGs削减的短程硝化反硝化工艺，本发明在短程硝化反硝化稳定运行时，可有效降低水相ARGs、可移动遗传元件(MGEs)丰度22％以上，减少环境健康风险。
(2)与全程硝化反硝化相比，本发明效率可提高20％以上，ARGs总丰度与高风险ARGs总丰度削减了11％和42％以上。
(3)本发明的改进在于优化了工艺参数，因此本发明方法可植入于各类低碳氮比污水生物处理系统中，可在不改变原有基础工艺设置上进行调控，具有节约成本、操作简便等优点。
(4)本发明的短程硝化反硝化可以为常规污染物和新污染物(ARGs)同步去除与协同削减提供技术支撑。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
（发明人：谭周亮;王林;陈杨武;李欣;周后珍;余雅丹;李旭东）