本發(fā)明涉及新型污水脫氮技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及常溫下厭氧氨氧化快速啟動(dòng)方法及啟動(dòng)裝置。
背景技術(shù):
隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快,大量含氮廢水排放到自然環(huán)境中,水體氮污染形勢(shì)日益嚴(yán)峻。水環(huán)境中的氮循環(huán)遭到破壞,誘發(fā)水體氮素污染。氨氮是我國(guó)排放廢水中主要污染物之一,氮污染控制特別是高氨氮廢水處理是成為我國(guó)水污染治理的當(dāng)務(wù)之急。傳統(tǒng)的生物脫氮技術(shù)是基于硝化-反硝化反應(yīng),在硝化階段氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮或硝酸氮,在反硝化階段亞硝酸氮或硝酸氮再轉(zhuǎn)化為氮?dú)?,從而?shí)現(xiàn)廢水脫氮。隨著氮污染形勢(shì)日趨嚴(yán)峻和污水排放標(biāo)準(zhǔn)提高,傳統(tǒng)脫氮工藝表現(xiàn)出諸多不足,例如,在處理高氨氮廢水時(shí),需在硝化階段大量供氧、在反硝化階段大量外加有機(jī)電子供體且需要在兩個(gè)階段進(jìn)行酸堿調(diào)節(jié),大大增加物耗能耗,且處理效果不夠理想。
厭氧氨氧化(Anammox)是一種適合高氨氮廢水處理的新型生物脫氮技術(shù),是當(dāng)前水體氮污染控制的重要支撐技術(shù)之一。Anammox即Anammox菌在厭氧條件下以亞硝酸氮為電子受體將氨氮氧化為氮?dú)獾纳锘瘜W(xué)過(guò)程。Anammox工藝是一種厭氧自養(yǎng)的生化過(guò)程,無(wú)需供氧和外加有機(jī)電子供體,脫氮效率極高且反應(yīng)不產(chǎn)生二氧化碳。因而,Anammox是一種高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好型的脫氮技術(shù),引起研究界廣泛關(guān)注。然而,Anammox菌生長(zhǎng)緩慢,世代時(shí)間長(zhǎng)(約11天),且易受外界環(huán)境條件(溫度、pH、溶解氧等)影響,因而Anammox裝置啟動(dòng)難度較大。為了快速啟動(dòng)Anammox工藝,反應(yīng)器的選擇尤為重要。Anammox工藝啟動(dòng)實(shí)質(zhì)是Anammox菌富集及其活性提高的過(guò)程。選擇的反應(yīng)器應(yīng)具有高效的生物截留率,適合緩慢生長(zhǎng)的Anammox菌的長(zhǎng)期富集培養(yǎng)。固定床反應(yīng)器是適合Anammox工藝啟動(dòng)的裝置之一。Strous等人(Strous M.,Van Gerven E.,Zheng P.,et al.,1997.Ammonium removal from concentrated waste streams with the anaerobic ammonium oxidation(anammox)process in different reactor configurations.Water Research,31:1955-1962.)首次采用上流式固定床反應(yīng)器成功啟動(dòng)Anammox工藝,然而,該試驗(yàn)的填料為燒結(jié)玻璃珠,導(dǎo)致了反應(yīng)中產(chǎn)生的大量氣泡難以排出和填料層堵塞等問(wèn)題,該固定床在運(yùn)行60天之后,性能不夠穩(wěn)定。Fujii等人(Fujii T.,Sugino H.,Rouse J.D.,et al.,2002.Characterization of the microbial community in an anaerobic ammonium-oxidizing biofilm cultured on a nonwoven biomass carrier.Journal of Bioscience and Bioengineering,94(5):412-418.)采用無(wú)紡布填料提高了上流式固定床反應(yīng)器對(duì)Anammox菌的截留效率,也提高了Anammox工藝運(yùn)行的穩(wěn)定性,其不足之處在于以無(wú)紡布作為填料,無(wú)紡布上Anammox生物膜過(guò)厚會(huì)影響底物傳質(zhì)而導(dǎo)致生物膜發(fā)黑或者細(xì)胞自溶。
目前,Anammox啟動(dòng)周期仍較長(zhǎng)(一般大于3個(gè)月)且Anammox啟動(dòng)裝置大多控制在35-37℃,通過(guò)加熱棒和溫度控制儀來(lái)獲得該溫度范圍的恒溫?zé)崴?,再通過(guò)恒溫?zé)崴?lái)實(shí)現(xiàn)溫度控制,這種的溫度控制系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)帶來(lái)大量電能的消耗,增加了運(yùn)行成本;此外,溫控儀要出現(xiàn)故障,導(dǎo)致加熱棒失控,會(huì)影響裝置性能,甚至帶來(lái)安全隱患。因此,需要對(duì)填料的選擇、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行策略進(jìn)一步優(yōu)化以提高固定床啟動(dòng)Anammox工藝的性能。同時(shí),為了節(jié)省溫度控制帶來(lái)的能耗、提高裝置運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性、拓寬Anammox工藝的適用條件,亟需建立一種在常溫下運(yùn)行的高效能Anammox啟動(dòng)裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明擬解決的技術(shù)問(wèn)題是,提供一種常溫下厭氧氨氧化快速啟動(dòng)方法及啟動(dòng)裝置。該啟動(dòng)方法在常溫條件下接種普通活性污泥先啟動(dòng)限氧自養(yǎng)硝化反硝化(OLAND)工藝培養(yǎng)OLAND生物膜,再以該生物膜富集Anammox菌啟動(dòng)Anammox工藝。該方法能夠大大縮短Anammox工藝的啟動(dòng)時(shí)間,提高含氮污水的處理能力,節(jié)約能耗。該啟動(dòng)裝置按照上述啟動(dòng)方法構(gòu)建,可以加快啟動(dòng)進(jìn)程、提高啟動(dòng)有效性,同時(shí),可以實(shí)現(xiàn)在無(wú)溫度控制的常溫條件下達(dá)到穩(wěn)定高效的脫氮性能。該啟動(dòng)裝置無(wú)需溫控儀和加熱棒,通過(guò)設(shè)置生物巢式填料、帶孔隔板,并在帶孔隔板上鋪設(shè)無(wú)紡布,顯著提高了主反應(yīng)區(qū)的功能菌種量,改善功能菌與底物之間的傳質(zhì),保證了裝置的運(yùn)行效果,裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作控制更加方便,且長(zhǎng)期運(yùn)行的安全性高,運(yùn)行過(guò)程更加可靠,因此,可大大降低Anammox工藝在工程應(yīng)用中的投資和運(yùn)行成本,滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是,
一種常溫下厭氧氨氧化快速啟動(dòng)方法,該方法包括以下過(guò)程:
1)在反應(yīng)器中接種普通活性污泥,所述普通活性污泥為好氧活性污泥、硝化污泥或反硝化污泥,接種污泥混合液懸浮固體濃度MLSS為2000-3000mg/L,且MLVSS/MLSS=0.6-0.85;
2)常溫低基質(zhì)條件下,啟動(dòng)限氧自養(yǎng)硝化反硝化(OLAND)工藝:按OLAND培養(yǎng)基配置模擬廢水并經(jīng)進(jìn)水泵連續(xù)流入反應(yīng)器,進(jìn)水初始NH4+-N濃度范圍為20-30mg/L,此階段溶解氧(DO)控制在0.5-1mg/L,水力停留時(shí)間為2-4天,逐步提高進(jìn)水中的NH4+-N濃度,當(dāng)進(jìn)水NH4+-N濃度提高到100mg/L,出水氨氮和總氮的去除率均在90%以上,實(shí)現(xiàn)常溫下OLAND工藝啟動(dòng),獲得OLAND生物膜,實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化(Anammox)菌的預(yù)富集;
3)常溫條件下,啟動(dòng)Anammox工藝:按Anammox培養(yǎng)基配置模擬廢水,反應(yīng)器運(yùn)行采取連續(xù)進(jìn)水模式,NH4+-N和NO2--N初始濃度均為60~80mg/L,水力停留時(shí)間為2-4天,通過(guò)逐步提高進(jìn)水中NH4+-N和NO2--N濃度,逐步富集Anammox菌,當(dāng)出水NH4+-N和NO2--N的去除率均大于95%,實(shí)現(xiàn)了OLAND生物膜向Anammox生物膜過(guò)渡,厭氧氨氧化工藝在常溫下成功啟動(dòng)。
一種常溫下厭氧氨氧化快速啟動(dòng)裝置,其特征在于該裝置應(yīng)用上述的啟動(dòng)方法,基于固定床反應(yīng)器構(gòu)建而成,該裝置包括裝置本體、進(jìn)水箱、水封結(jié)構(gòu)和集水箱,
所述裝置本體為柱體,裝置本體包括內(nèi)層管和外層管,內(nèi)層管和外層管之間形成空氣夾層,內(nèi)層管的柱體空間為主反應(yīng)區(qū),在內(nèi)層管主反應(yīng)區(qū)的中部和底部均設(shè)有帶孔隔板,每個(gè)帶孔隔板上均鋪設(shè)有無(wú)紡布,中部和底部的帶孔隔板將內(nèi)層管主反應(yīng)區(qū)分成上下兩層,即位于中部帶孔隔板和底部帶孔隔板之間的區(qū)域?yàn)橄聦犹盍蠈?,位于中部帶孔隔板以上的區(qū)域?yàn)樯蠈犹盍蠈?;下層填料層和上層填料層均填充生物巢式填料;所述主反?yīng)區(qū)下部為漏斗形污泥斗,污泥斗底端設(shè)有進(jìn)水口和污泥循環(huán)底部出口,主反應(yīng)區(qū)上部設(shè)有污泥循環(huán)頂部入口和出水口,所述進(jìn)水口通過(guò)進(jìn)水泵和進(jìn)水管與進(jìn)水箱相連,所述污泥循環(huán)底部出口通過(guò)外部污泥管路與污泥循環(huán)頂部入口相連,所述出水口與出水管的一端連接,出水管的另一端沒(méi)入集水箱的水中,使所述裝置本體與空氣隔離;所述主反應(yīng)區(qū)頂部設(shè)有氣體排放口,氣體排放口經(jīng)排氣管與水封結(jié)構(gòu)相連。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
1)本發(fā)明啟動(dòng)方法在常溫下(15-25℃)即可啟動(dòng)Anammox工藝,與大多數(shù)Anammox工藝啟動(dòng)方案(溫度控制在35-37℃)相比,該裝置無(wú)需溫度控制,大幅度降低能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能和運(yùn)行成本的顯著減少,也提高了裝置長(zhǎng)期運(yùn)行的安全性;且該溫度下Anammox啟動(dòng)周期約為40天,與目前大多數(shù)Anammox啟動(dòng)周期(大于3個(gè)月)相比,啟動(dòng)歷程大大縮短。
2)本發(fā)明啟動(dòng)方法中,在常溫低基質(zhì)(進(jìn)水中初始氨氮濃度在20~30mg/L)條件下啟動(dòng)OLAND工藝,培養(yǎng)OLAND生物膜,從OLAND生物膜啟動(dòng)Anammox工藝過(guò)程直接進(jìn)入Anammox活性表現(xiàn)期,與從普通活性污泥啟動(dòng)Anammox工藝(接種普通活性污泥或者Anammox污泥直接啟動(dòng)Anammox工藝)相比,沒(méi)有細(xì)胞自溶期和停滯期,縮短了Anammox工藝啟動(dòng)進(jìn)程;同時(shí),OLAND生物膜中預(yù)富集的Anammox菌增加后續(xù)Anammox工藝啟動(dòng)的有效性和穩(wěn)定性。
3)本發(fā)明啟動(dòng)裝置的填料層采用生物巢式填料,通過(guò)兩個(gè)帶孔隔板將整個(gè)填料層分層上下兩部分,且在每個(gè)帶孔隔板上敷設(shè)無(wú)紡布,能夠強(qiáng)化反應(yīng)器對(duì)功能菌的截留效果,并易于反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)獾呐懦?;中部帶孔隔板將填料層分為上層填料層和下層填料層,使功能菌更好地分布于上層填料層和下層填料層?nèi),延長(zhǎng)底物與生物相之間的反應(yīng)接觸時(shí)間,強(qiáng)化底物與生物相之間的傳質(zhì),提高固定床反應(yīng)器強(qiáng)化厭氧氨氧化啟動(dòng)效能。
4)本發(fā)明啟動(dòng)裝置的裝置本體下部設(shè)有污泥斗和外部污泥循環(huán)系統(tǒng),通過(guò)污泥斗收集上部沉降的污泥在通過(guò)外部污泥循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這部分污泥在主反應(yīng)區(qū)的再分布和填料上的再掛膜,強(qiáng)化底物傳質(zhì)及反應(yīng)器對(duì)功能菌截留作用,從而進(jìn)一步強(qiáng)化厭氧氨氧化啟動(dòng)效能。
5)本發(fā)明啟動(dòng)裝置的裝置本體中內(nèi)層管和外層管之間形成的空氣夾層,可以有效緩沖反應(yīng)器(裝置本體)外部的室內(nèi)溫度變化對(duì)功能菌活性的影響。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明常溫下厭氧氨氧化快速啟動(dòng)裝置一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的生物巢式填料結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1進(jìn)水箱;2進(jìn)水管;3進(jìn)水泵;4進(jìn)水口;5底座;6污泥循環(huán)底部出口;7帶孔隔板;8空氣夾層;9污泥斗;10生物巢式填料;11污泥循環(huán)頂部入口;12出水口;13出水管;14集水箱;15排氣口;16排氣管;17水封結(jié)構(gòu);101微小齒狀結(jié)構(gòu);102齒輪狀結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例及附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明,但并不以此作為對(duì)本申請(qǐng)權(quán)利要求保護(hù)范圍的限定。
本發(fā)明常溫下厭氧氨氧化快速啟動(dòng)方法(簡(jiǎn)稱啟動(dòng)方法或方法)包括以下過(guò)程:
1)在反應(yīng)器中接種普通活性污泥(好氧活性污泥、硝化污泥或反硝化污泥),接種污泥混合液懸浮固體濃度MLSS為2000-3000mg/L,且MLVSS/MLSS=0.6-0.85;
2)常溫條件下,啟動(dòng)限氧自養(yǎng)硝化反硝化(OLAND)工藝:按OLAND培養(yǎng)基配置模擬廢水并經(jīng)進(jìn)水泵連續(xù)流入反應(yīng)器,進(jìn)水初始NH4+-N濃度范圍為20-30mg/L,此階段溶解氧(DO)控制在0.5-1mg/L,水力停留時(shí)間為2-4天,逐步提高進(jìn)水中的NH4+-N濃度,當(dāng)進(jìn)水NH4+-N濃度提高到100mg/L,出水氨氮和總氮的去除率均在90%以上,實(shí)現(xiàn)常溫下OLAND工藝啟動(dòng),獲得OLAND生物膜(其主要功能菌為氨氧化菌(AOB)和Anammox菌),實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化(Anammox)菌的預(yù)富集;
3)常溫條件下,啟動(dòng)Anammox工藝:按Anammox培養(yǎng)基配置模擬廢水,反應(yīng)器運(yùn)行采取連續(xù)進(jìn)水模式,NH4+-N和NO2--N初始濃度均為60~80mg/L,水力停留時(shí)間為2-4天,通過(guò)逐步提高進(jìn)水中NH4+-N和NO2--N濃度,逐步富集Anammox菌,當(dāng)出水NH4+-N和NO2--N的去除率均大于95%,實(shí)現(xiàn)了OLAND生物膜向Anammox生物膜過(guò)渡,厭氧氨氧化工藝在常溫下成功啟動(dòng)。
上述過(guò)程中所述的反應(yīng)器即指本發(fā)明啟動(dòng)裝置中的裝置本體。
本發(fā)明常溫下厭氧氨氧化快速啟動(dòng)裝置(簡(jiǎn)稱啟動(dòng)裝置或裝置,參見(jiàn)圖1)基于固定床反應(yīng)器構(gòu)建而成,該裝置包括裝置本體、進(jìn)水箱1、水封結(jié)構(gòu)17和集水箱14,
所述裝置本體為柱體,裝置本體底部與底座5連接,頂部設(shè)有頂蓋,裝置本體包括內(nèi)層管和外層管,內(nèi)層管和外層管之間形成空氣夾層8,內(nèi)層管的柱體空間為主反應(yīng)區(qū),在內(nèi)層管主反應(yīng)區(qū)的中部和底部均設(shè)有帶孔隔板7,每個(gè)帶孔隔板上均鋪設(shè)有無(wú)紡布,中部和底部的帶孔隔板將內(nèi)層管主反應(yīng)區(qū)分成上下兩層,即位于中部帶孔隔板和底部帶孔隔板之間的區(qū)域?yàn)橄聦犹盍蠈樱挥谥胁繋Э赘舭逡陨系膮^(qū)域?yàn)樯蠈犹盍蠈?,所述帶孔隔板可自由拆卸和安裝,對(duì)帶孔隔板上部空間的填料起到支撐作用,避免因污泥大部分沉到底部而降低污泥中菌種與底物之間的傳質(zhì);下層填料層和上層填料層均填充生物巢式填料10;所述主反應(yīng)區(qū)下部為漏斗形污泥斗,污泥斗底端設(shè)有進(jìn)水口4和污泥循環(huán)底部出口6,主反應(yīng)區(qū)上部設(shè)有污泥循環(huán)頂部入口11和出水口12,所述進(jìn)水口4通過(guò)進(jìn)水泵3和進(jìn)水管2與進(jìn)水箱1相連,所述污泥循環(huán)底部出口6通過(guò)外部污泥管路與污泥循環(huán)頂部入口11相連,所述出水口12與出水管13的一端連接,出水管13的另一端沒(méi)入集水箱14的水中,使所述裝置本體與空氣隔離;所述主反應(yīng)區(qū)頂部設(shè)有氣體排放口15,氣體排放口經(jīng)排氣管16與水封結(jié)構(gòu)17相連。
本發(fā)明裝置的進(jìn)一步特征在于所述生物巢式填料10(參見(jiàn)圖2)的橫截面整體呈環(huán)狀,環(huán)形區(qū)域內(nèi)呈多孔結(jié)構(gòu),且在孔壁上分布有若干個(gè)微小齒狀結(jié)構(gòu)101,環(huán)形區(qū)域的外壁上設(shè)有齒輪狀結(jié)構(gòu)102。生物巢式填料這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn),大大提高了反應(yīng)器對(duì)功能菌的截留效率,尤其是對(duì)生長(zhǎng)極緩的Anammox菌的截留效率;這種填料的多孔結(jié)構(gòu)也利于反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)氣的排出從而避免填料層堵塞,且氣體排出會(huì)產(chǎn)生的輕微沖刷作用利于生物膜更新從而使得生物膜保持在一個(gè)較好的活性。
本發(fā)明裝置的進(jìn)一步特征在于所述帶孔隔板為可拆卸的有機(jī)玻璃板。
本發(fā)明中所述的生物巢式填料可以商購(gòu)獲得,也可以按照?qǐng)D2中的結(jié)構(gòu)自行設(shè)計(jì)制造,整體生物巢式填料為環(huán)形多孔結(jié)構(gòu)。所述中部帶孔隔板和底部帶孔隔板上均敷設(shè)無(wú)紡布,中部帶孔隔板上的無(wú)紡布用于截留其上部沉降的功能菌以及其下部隨氣泡上浮的功能菌,底部帶孔隔板上的無(wú)紡布截留因重力沉降下沉的功能菌,避免過(guò)多功能菌流入污泥斗,從而提高主反應(yīng)區(qū)的功能菌種量,以保證裝置運(yùn)行效果。所述裝置本體下部污泥斗呈漏斗形,一方面有利于底部均勻進(jìn)水,另一方面有助于收集主反應(yīng)區(qū)因產(chǎn)氣輕微沖刷和重力沉降作用漏入底部的培養(yǎng)污泥,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行之后這些污泥中含有大量功能菌,這些污泥從污泥循環(huán)底部出口6經(jīng)由外部污泥管路從污泥頂部循環(huán)入口11進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)上部,進(jìn)入的污泥再經(jīng)重力沉降作用實(shí)現(xiàn)其在主反應(yīng)區(qū)的再分布和填料上的再掛膜,進(jìn)一步強(qiáng)化反應(yīng)器對(duì)功能菌的截留作用。
本發(fā)明中限氧自養(yǎng)硝化反硝化(OLAND)工藝啟動(dòng)采用常溫低基質(zhì)條件(即溫度范圍為15-25℃,進(jìn)水初始NH4+-N濃度范圍為20-30mg/L)啟動(dòng),該啟動(dòng)過(guò)程更加穩(wěn)定安全,且大大降低了物料消耗。
本發(fā)明中涉及的硝化反硝化(OLAND)工藝和Anammox工藝本身均屬于現(xiàn)有技術(shù),具體培養(yǎng)基配置等均按照常規(guī)方法操作。
實(shí)施例1
本實(shí)施例裝置(如圖1所示)置于河北工業(yè)大學(xué)新校區(qū)節(jié)能樓環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度在15-25℃。采用本發(fā)明所述裝置和方法實(shí)現(xiàn)了Anammox工藝常溫條件下快速有效啟動(dòng)。裝置主體的有效工作體積為2.6L,高與外徑比為2.5。裝置本體填充生物巢式填料,生物巢式填料采用聚乙烯制成,該填料的橫截面整體呈環(huán)狀,環(huán)形區(qū)域內(nèi)呈多孔結(jié)構(gòu),具體結(jié)構(gòu)如圖2所示,本實(shí)施例中生物巢式填料具有19個(gè)孔,可以提高反應(yīng)器對(duì)功能菌的截留效率,同時(shí)易于反應(yīng)產(chǎn)生氣體的排出。
具體操作方法如下:
(1)接種污泥為某污水處理廠曝氣池的好氧活性污泥,污泥接種量為2L。接種時(shí)污泥混合液的MLSS(混合液懸浮固體濃度)和MLVSS(混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度)分別為2284mg/L和1935mg/L。
(2)按OLAND培養(yǎng)基配置(具體配置過(guò)程參見(jiàn)Kuai L P,Versraete W.Anammonium removel by the Oxygen-Limited autorophic nitrification-denitrification system.Applied and Environmental Microbiology,1999,39(7):13-21.)模擬廢水,進(jìn)水中總氮由氨氮提供,進(jìn)水初始NH4+-N濃度為20mg/L,DO控制在0.5-1.0mg/L,水力停留時(shí)間(HRT)為2天。常溫(15-25℃)條件下采取連續(xù)進(jìn)水模式運(yùn)行裝置啟動(dòng)OLAND工藝。當(dāng)出水總氮小于5mg/L,即可提高進(jìn)水中的氨氮(NH4+-N)濃度。經(jīng)30天運(yùn)行,裝置進(jìn)水氨氮濃度逐步提升至100mg/L,出水氨氮和總氮去除率均穩(wěn)定在90%以上。表明裝置在常溫低基質(zhì)條件下實(shí)現(xiàn)OLAND工藝啟動(dòng),獲得OLAND生物膜,其中有一定量的Anammox菌預(yù)富集。
(3)常溫條件下(15-25℃)以培養(yǎng)的OLAND污泥進(jìn)一步富集Anammox菌從而啟動(dòng)Anammox工藝。按Anammox培養(yǎng)基配置(具體配置過(guò)程參見(jiàn)Dapena-Mora,A.,Van Hulle,S.W.H.,Luis,Campos J.,Mendez,R.Vanrolleghem,P.A.Jetten,M.,2004.Enrichment of Anammox biomass from municipal activated sludge:experimental and modelling results.J.Chem.Technol.Biotechnol.79:1421-1428.)模擬廢水,通過(guò)曝氮?dú)?min去除該廢水中DO。反應(yīng)器繼續(xù)保持連續(xù)進(jìn)水模式。反應(yīng)器和管路接口密封,保證Anammox反應(yīng)所需的厭氧環(huán)境。進(jìn)水中總氮由氨氮和亞硝酸氮提供,其中NH4+-N和NO2--N初始濃度均為70mg/L,HRT控制在2d。裝置在常溫條件下(15-25℃)運(yùn)行10天,進(jìn)水中的70mg/L NH4+-N和NO2--N經(jīng)反應(yīng)器同步去除,出水NH4+-N和NO2--N的去除率分別為95%和100%,實(shí)現(xiàn)了OLAND生物膜向Anammox生物膜過(guò)渡,這標(biāo)志厭氧氨氧化工藝在常溫下成功啟動(dòng)。運(yùn)行50天,進(jìn)水NH4+-N和NO2--N濃度逐步提高到230和260mg/L,兩者去除率均大于95%,表明富集足夠量的Anammox菌,也表明Anammox工藝在常溫條件下成功啟動(dòng)之后表現(xiàn)出穩(wěn)定的脫氮性能。
從上述實(shí)施例中可以看出采用本發(fā)明啟動(dòng)方法和裝置,能實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化工藝的快速啟動(dòng),且啟動(dòng)所需時(shí)間為四十天左右,相比現(xiàn)有厭氧氨氧化啟動(dòng)工藝,啟動(dòng)時(shí)間大大縮短,且能實(shí)現(xiàn)常溫啟動(dòng),大大節(jié)省了現(xiàn)有技術(shù)中由于溫度控制而帶來(lái)的能耗,從上述模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,啟動(dòng)后,該裝置能夠在常溫下平穩(wěn)運(yùn)行,更加安全可靠。
此外,實(shí)施例中控制水力停留時(shí)間為2天,這大大增加了使用該啟動(dòng)方法進(jìn)行污水處理的處理能力。
盡管以上示出并描述了本發(fā)明的實(shí)施例,但可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。