一种升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法技术

本发明专利技术公开了一种升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法，在升流式微氧膜生物反应器中，以低C/N比废水作为进水水质，启动初期采用高污泥浓度16.0g/L和低污泥负荷0.064kgCOD/kgSS.d的运行方式，主要通过采取调节DO、温度、碱度等方式来控制出水氨氮与亚硝氮之比在一定范围内，并及时通过缩短停留方式提高氮负荷和碳负荷，快速启动SNAD工艺，实现厌氧氨氧化颗粒与絮体污泥共存。该系统具有高效同步脱碳除氮去除效果，COD、NH4

【技术实现步骤摘要】
一种升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法
本专利技术属于污水处理
，特别涉及一种在升流式微氧膜生物反应器中短程硝化反硝化-厌氧氨氧化(简称SNAD)工艺快速启动方法，能够快速启动短程硝化反硝化-厌氧氨氧化工艺，适合低C/N比废水处理。
技术介绍
SNAD工艺是指短程硝化、短程反硝化和厌氧氨氧化同时发生的新型生物脱氮技术，具有能耗低、碳源需求量小、污泥产量低、占地面积小、高效脱碳除氮等特点，适用于C/N较低的工业废水或市政污水。但由于SNAD系统中厌氧氨氧化菌世代周期长，对温度、碱度等生长条件要求苛刻，如何快速启动一直是目前亟需解决的难题，限制了SNAD工艺在工程上的实际应用。
技术实现思路
本专利技术针对SNAD工艺启动周期长且不稳定的问题，提供一种升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法，通过培养过程中控制溶解氧浓度、出水NH4+-N与NO2--N比及膜组件截留污泥等方式实现SNAD工艺的快速启动。本专利技术技术方案如下：一种升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法，其特征在于，以低C/N比废水作为进水基质，以絮状活性污泥作为接种污泥，在98d内完成SNAD工艺启动过程，包括污泥接种驯化阶段、厌氧氨氧化菌群出现和厌氧氨氧化菌群浓度提高阶段，实现脱碳除氮同步进行。优选的，所述进水基质C/N(＜2:1)，进水COD＜400mg/L，NH4+-N浓度为200mg/L，pH值范围为7.8-8.0，温度范围为30℃-35℃，碱度浓度范围为1400mg/L-1800mg/L。优选的，SNAD启动全过程中溶解氧浓度为0.3-0.7mg/L。优选的，SNAD启动全过程中污泥浓度控制在16.0g/L-18.6g/L。优选的，在启动过程初期采用高污泥浓度16.0g/L和低污泥负荷0.0064kgCOD/kgSS.d的运行方式。优选的，升流式微氧膜生物反应器从底部连续进水，通过膜组件和泵间歇排水，每排水12min，停歇3min。优选的，在1-26d，接种污泥处于驯化培养阶段，污泥负荷保持为0.064kgCOD/kgSS.d；进水氮负荷为0.8kgNH4+-N/(m3.d)，水力停留时间为6h。优选的，在27-60d，厌氧氨氧化菌群出现，氨氮和亚硝氮浓度比在1:1-1:2范围内同步去除。优选的，在61-98d，厌氧氨氧化菌群浓度提高阶段，将污泥负荷提升至0.078kgCOD/kgSS.d，水力停留时间缩短至5h，进水氮负荷提升至为0.96kgNH4+-N/(m3.d)。优选的，完成SNAD工艺启动过程后厌氧氨氧化颗粒与絮体污泥共存。本专利技术的优势主要体现在：(1)采用膜与微氧升流式系统相结合的运行方式，以低C/N比废水作为进水基质，启动初期采用高污泥浓度和低污泥负荷的运行条件，厌氧氨氧化颗粒形成快，SNAD系统启动周期短，实现了厌氧氨氧化颗粒与絮体污泥共存。(2)培养的SNAD系统稳定，COD、NH4+-N和TN的去除率分别能达到89％、96％、86％；且对除氮路径分析知，38％总氮通过厌氧氨氧化去除，62％总氮通过反硝化去除。(3)工艺简单，占地面积小，操作简单，能耗少，成本低。附图说明图1为升流式膜生物反应器，其中：1-反应器、2-进水泵、3-气泵、4-进水口、5-曝气口、6-排泥口、7-曝气头、8-聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜、9-膜组件、10-PLC控制器、11-真空压力表、12-出水泵、13-水浴循环泵。图2为不同阶段污泥形态变化图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例对本专利技术提供的一种升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法进行详细描述。以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限制本专利技术的范围。一种升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法，其特征在于，以低C/N比废水作为进水基质，以絮状活性污泥作为接种污泥，在98d内完成SNAD启动过程，包括污泥接种驯化阶段、厌氧氨氧化菌群出现和厌氧氨氧化菌群浓度提高阶段，实现脱碳除氮同步进行。SNAD启动全过程中，进水基质C/N(＜2:1)，进水COD＜400mg/L，NH4+-N浓度为200mg/L；pH值范围为7.8-8.0，温度范围为30℃-35℃，碱度浓度范围为1400mg/L-1800mg/L；溶解氧浓度为0.3-0.7mg/L；污泥浓度控制在16.0g/L-18.6g/L。在启动过程初期采用高污泥浓度16.0g/L和低污泥负荷0.0064kgCOD/kgSS.d的运行方式。升流式微氧膜生物反应器从底部连续进水，通过膜组件和泵间歇排水，每排水12min，停歇3min。在1-26d，接种污泥处于驯化培养阶段，污泥负荷保持为0.064kgCOD/kgSS.d；进水氮负荷为0.8kgNH4+-N/(m3.d)，水力停留时间为6h。在27-60d，厌氧氨氧化菌群出现，氨氮和亚硝氮浓度比在1:1-1:2范围内同步去除。在61-98d，厌氧氨氧化菌群浓度提高阶段，将污泥负荷提升至0.078kgCOD/kgSS.d，水力停留时间缩短至5h，进水氮负荷提升至为0.96kgNH4+-N/(m3.d)。98d后，完成SNAD工艺启动过程，厌氧氨氧化颗粒与絮体污泥共存。实施例1一种升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法，主要包括以下步骤：(1)接种活性污泥及装置如图1中所示，升流式微氧膜生物反应器SNAD工艺快速启动装置，反应器1为圆柱体，设有夹层，内径0.07m，外径0.09m，高度1.2m，有效容积4L。反应器1内部置有聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜8，膜丝孔径0.3μm，有效膜面积0.3m2。与反应器1的底部进水口4接通的进水管与进水泵2相连，与反应器1底部曝气口5接通的曝气管与气泵3相连，与曝气口5相连接的曝气头7是孔径5微米的圆柱形钛曝气头，与反应器1的底部排泥口6用于排放剩余污泥。与中空纤维膜8相连接的膜组件9与出水泵12由出水管相连接，在膜组件9与出水泵12中间设有控制间歇出水程序的PLC装置10和用于监测跨膜压差的真空压力表11。水浴循环泵13通过管道连接反应器1的夹层，控制水浴循环。反应器1的进水从反应器1底部的进水口4送入反应器中，进气管与反应器1底部的曝气头7相连接用于向反应器1内曝气，保证反应器1中的溶解氧浓度，反应器1的出水由出水管连接出水泵12与中空纤维膜8及膜组件9来排出。采用北京市政处理厂普通絮状活性污泥作为接种污泥，起始污泥浓度为16g/L。将其接种于膜生物反应装置中(图1)，反应器为圆柱形，内置聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件，外有夹套进行水浴加热，保持反应器温度在30℃-35℃，溶解氧维持在0.3-0.7mg/L，碱度浓度在1400mg/L-1800mg/L。(2)进水方式：以低C/N(1-2:1)模拟废水为进水基质，将污水通过反应器底部的进水口4进入反应器，污水的主要组成见表1。表1(3)形成过程在启动初期采用高污泥浓度16g/L和低污泥负荷0.064kgCOD/kgSS.d的运行方式。在1-26d，接种污泥处于驯化培养阶段，污泥负荷为0.064kgCOD/kgSS.d；进水氮负荷为0.8kgNH4+-N/(m3.d)，水力停留时间为6h。此阶段保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法，其特征在于，以低C/N比废水作为进水基质，以絮状活性污泥作为接种污泥，在98d内完成SNAD工艺启动过程，包括污泥接种驯化阶段、厌氧氨氧化菌群出现和厌氧氨氧化菌群浓度提高阶段，实现脱碳除氮同步进行。

【技术特征摘要】
1.一种升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法，其特征在于，以低C/N比废水作为进水基质，以絮状活性污泥作为接种污泥，在98d内完成SNAD工艺启动过程，包括污泥接种驯化阶段、厌氧氨氧化菌群出现和厌氧氨氧化菌群浓度提高阶段，实现脱碳除氮同步进行。2.根据权利要求1所述的升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法，其特征在于，所述进水基质C/N(＜2:1)，进水COD＜400mg/L，NH4+-N浓度为200mg/L，pH值范围为7.8-8.0，温度范围为30℃-35℃，碱度浓度范围为1400mg/L-1800mg/L。3.根据权利要求2所述的升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法，其特征在于，SNAD启动全过程中溶解氧浓度为0.3-0.7mg/L。4.根据权利要求3所述的升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法，其特征在于，SNAD启动全过程中污泥浓度控制在16.0g/L-18.6g/L。5.根据权利要求4所述的升流式微氧膜生物反应器中SNAD工艺快速启动方法，其特征在于，在启动过程初期采用高污泥浓度16.0g/L和低污泥负荷0.0064kgCOD/kgSS.d的运...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏本生，郭佳，刘广青，王雯，张原洁，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11