一種利用高fa的亞硝化顆粒污泥恢復方法
【專利摘要】一種利用高FA的亞硝化顆粒污泥恢復方法屬于城市生活污水處理與資源化領域。本發(fā)明是在常溫條件下，以生活污水為基礎用水，通過控制進水的氨氮質(zhì)量濃度和曝氣時間來實現(xiàn)亞硝化顆粒污泥的恢復，其特點在于能夠?qū)㈩w粒污泥的亞硝化性能在短時間內(nèi)得到恢復。進出水FA分別為6-8mg/L和1-2mg/L來實現(xiàn)亞硝化顆粒污泥的恢復。由于游離氨(free?ammonia,FA)對亞硝酸鹽氧化菌(nitrite?oxidizing?bacteria,NOB)和氨氧化菌(ammonia?oxidizing?bacteria,AOB)產(chǎn)生抑制作用的濃度為0.1-1.0mg/L和10-150mg/L，當FA濃度達到6mg/L時就可完全抑制NOB的生長。因此，通過控制進出水FA來實現(xiàn)亞硝化顆粒污泥的恢復。
【專利說明】—種利用高FA的亞硝化顆粒污泥恢復方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于城市生活污水處理與資源化領域，具體涉及亞硝化顆粒污泥的恢復方法。
【背景技術】
[0002]氮是維持生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的一種重要的元素，然而由于人類活動對自然生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)的干擾和破壞，使之成為引起水質(zhì)惡化、生物多樣性降低和生態(tài)系統(tǒng)失衡的主要原因之一，嚴重影響了人類正常生產(chǎn)生活。
[0003]隨著我國工業(yè)化進程的加快，自然環(huán)境尤其是水環(huán)境遭到了較嚴重的破壞，從上世紀八十年代開始，國家加快了對水環(huán)境治理的步伐，污水處理有了較大提高，然而水體污染問題仍然沒有得到徹底的解決，湖泊水庫的富營養(yǎng)化問題仍然較為突出。[0004]目前，污水廠脫氮采用的硝化反硝化的傳統(tǒng)工藝或改良的工藝并后續(xù)處理深度處理工藝都已不能滿足日益嚴格的排放標準。近年來，國內(nèi)外學者加強了對新型生物脫氮的理論和技術的研究，出現(xiàn)了一大批污水生物脫氮的新思路、新理論和新工藝，如同時硝化反硝化技術、亞硝化反硝化技術、亞硝化-厭氧氨氧化技術等。其中厭氧氨氧化是目前發(fā)現(xiàn)的最為簡捷、經(jīng)濟與高效的生物脫氮途徑。該工藝進水要求Ν0-Ν/ΝΗ-Ν為1.32:1左右，而亞硝化作為厭氧氨氧化的前體工藝，為厭氧氨氧化提供進水基質(zhì)。
[0005]在實際研究中存在亞硝化污泥難以持留及增長、抗沖擊負荷能力差、長期運行容易失穩(wěn)轉(zhuǎn)向全程硝化等問題。而顆粒污泥因其突出的沉降性能和結(jié)構(gòu)上的氧傳質(zhì)特點，利于形成高效穩(wěn)定的亞硝化體系。然而由于顆粒污泥的這種特殊AOB膜結(jié)構(gòu)的亞硝化顆粒污泥，一旦失穩(wěn)，系統(tǒng)將更難恢復。由于游離氨(free ammonia，F(xiàn)A)對亞硝酸鹽氧化菌(nitrite oxidizing bacteria, NOB)和氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria, Α0Β)產(chǎn)生抑制作用的濃度為0.1-1.0mg/L和10-150mg/L，當FA濃度達到6mg/L時就可完全抑制NOB的生長。因此利用進出水的高FA可以抑制NOB的增殖，從而得到亞硝化顆粒污泥的恢復。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于提供亞硝化顆粒污泥的恢復方法。
[0007]本發(fā)明是在常溫條件下，以生活污水為基礎用水，通過控制進水的氨氮質(zhì)量濃度和曝氣時間來實現(xiàn)亞硝化顆粒污泥的恢復，其特點在于能夠?qū)㈩w粒污泥的亞硝化性能在短時間內(nèi)得到恢復。所述方法包括以下步驟:
[0008]I)在生活污水中投加氨氮和碳酸氫鈉，使進水FA為6_8mg/L，，堿度以CaC03計質(zhì)量濃度為氨氮質(zhì)量濃度的8-10倍，控制曝氣時間為1-1.5h，使得氨氮的氧化率保持在58%-62%，出水FA控制在l_2mg/L，并且通過控制曝氣量2L/min，使溶解氧在7_8mg/L。在進出水FA分別為6-8mg/L和l_2mg/L的狀態(tài)下運行，而亞硝化率逐漸提高，最終維持在90%-100%，隨后通過延長曝氣時間到2-2.5h，控制氨氮的氧化率在80%-85%，出水FA在0.l-0.5mg/L，運行一周以上，亞硝化率仍能維持在90%-100%，即亞硝化率得到恢復。 [0009]2)以生活污水為進水，進水FA為l_2mg/L，控制曝氣時間為1_1.25h，氨氮的氧化率保持在80%-85%，出水FA為0.1-0.5mg/L,并且通過控制曝氣量為2L/min，使溶解氧維持在7-8mg/L，持續(xù)運行一周以上，得到顆粒污泥的亞硝化率始終維持在98%-100%。最終亞硝化顆粒污泥的恢復成功。
[0010]與現(xiàn)有啟動亞硝化顆粒污泥方法相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0011]I)本發(fā)明的方法恢復時間短，恢復的效果好，在短期內(nèi)就能恢復，并且亞硝化率可以達到98%以上；
[0012]2)本發(fā)明的方法簡單，只需在生活污水中投加一定量的氨氮，控制出水的FA即可完成亞硝化的恢復；
[0013]3)本發(fā)明的方法應用方便，可適用于工程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是亞硝化破壞階段。
[0015]圖2是亞硝化恢復階段。
[0016]圖3是亞硝化穩(wěn)定階段。
【具體實施方式】
[0017]實施例1:
[0018]試驗米用內(nèi)徑為8cm,外徑為19cm,總高度為100cm,有效高度為80cm的SBR反應器為實驗裝置，底部加微孔曝氣，高徑比為10，在室溫條件下，溫度一般在25±1°C。反應器每個周期的運行方式為進水、曝氣、沉淀、排水。
[0019]0-21天為亞硝化顆粒污泥的破壞階段，接種實驗室培養(yǎng)好的亞硝化顆粒污泥于SBR中，以生活污水為進水，進水NH4+-N為51-58mg/L，C0D為240_284mg/L，堿度以CaCO3計為385-415mg/L。其中，進水Imin，曝氣時間為3_5h，曝氣量為2L/min，沉淀時間為4min，排水2min。期間，通過調(diào)節(jié)每個周期的曝氣時間來控制出水氨氮的濃度，使顆粒污泥逐漸轉(zhuǎn)向全程硝化。在經(jīng)過21天，42個周期的延時曝氣后，亞硝化率逐漸降低，最后一直降到幾近為零。亞硝化顆粒污泥得到破壞，亞硝化破壞階段如圖1 ;
[0020]21-51天為亞硝化顆粒污泥的恢復階段，在生活污水中投加氨氮和碳酸氫鈉，使進水氨氮濃度為120-140mg/L，堿度以CaCO3計濃度為氨氮濃度的8_10倍，控制氨氮氧化率在60%左右，出水氨氮為40-60mg/L，曝氣量在2L/min，亞硝化率開始恢復。當反應運行24天后，亞硝化率恢復為90%左右。隨后增大氨氧化率，使得氨氧化率維持在80%左右，出水氨氮在20-30mg/L，運行一周，而亞硝化率仍能在維持在90%以上，亞硝化徹底得以恢復，亞硝化恢復階段如圖2 ；
[0021]51-58天為亞硝化顆粒污泥的穩(wěn)定階段，以生活污水為進水，進水NH4+-N為51-58mg/L,C0D 為 240_284mg/L，堿度以 CaCO3 計為 385_415mg/L，控制曝氣量為 2L/min，氨氧化率在80%以上，出水氨氮在8-14mg/L。穩(wěn)定運行一周后，亞硝化率基本都在98%以上，亞硝化得以穩(wěn)定，亞硝化穩(wěn)定階段如圖3。
【權利要求】
1.一種利用高FA的亞硝化顆粒污泥恢復方法，其特征在于包括以下步驟: 1)在生活污水中投加氨氮和碳酸氫鈉，使進水FA為6-8mg/L，堿度以CaCO3計質(zhì)量濃度為氨氮質(zhì)量濃度的8-10倍，控制曝氣時間為1-1.5h，使得氨氮的氧化率保持在58%-62%，出水FA控制在l-2mg/L，并且通過控制曝氣量2L/min，使溶解氧在7_8mg/L ;在進出水FA分別為6-8mg/L和l-2mg/L的狀態(tài)下運行,而亞硝化率逐漸提高,最終維持在90%_100%，隨后通過延長曝氣時間到2-2.5h，控制氨氮的氧化率在80%-85%，出水FA在0.1-0.5mg/L，運行一周以上，亞硝化率仍能維持在90%-100%，即亞硝化率得到恢復； 2)以生活污水為進水，進水FA為l-2mg/L，控制曝氣時間為1_1.25h，氨氮的氧化率保持在80%-85%，出水FA為0.1-0.5mg/L,并且通過控制曝氣量為2L/min，使溶解氧維持在7-8mg/L,持續(xù)運行一周以上，得到顆粒污泥的亞硝化率始終維持在98%-100%，即亞硝化顆粒污泥的恢復成功。
【文檔編號】C02F3/12GK103539258SQ201310477500
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權日:2013年10月14日
【發(fā)明者】李冬, 張翠丹, 王斌, 梁瑜海, 楊胤, 何永平, 張玉龍, 吳青, 周元正, 蘇慶嶺, 門絢, 范丹, 姜沙沙, 王朗, 梁雨雯, 楊杰, 衛(wèi)家駒, 張金庫, 路健, 曾輝平, 張 杰 申請人:北京工業(yè)大學