本发明专利技术属于含氨氮废水处理领域，公开了一种快速启动全程自养脱氮的方法。所述的应用为废水处理技术，包括以下步骤：(1)种泥置备；(2)种泥接种；(3)生物挂膜；(4)启动运行。本发明专利技术缩短了该技术的启动周期，减少了曝气量和水力停留时间，提高了污泥中微生物对较大水温变化范围的适应性。此外，这种快速启动全程自养脱氮的技术方法减少了污泥在驯化过程中对营养物质需求量的投加成本，显著节约了启动周期，提高了系统运行的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于含氨氮废水处理领域，具体涉及一种快速启动全程自养脱氮的方法，主要用于处理含氨氮且C/N比低的废水。
技术介绍
医药化工、化肥、石化、炼焦、冶炼、屠宰等行业是我国含氨氮废水排放的工业大户，其排放的含氨氮废水具有C/N比例低的特点，属于较难处理的主要工业废水之一。传统生物脱氮主要采用硝化-反硝化脱氮技术，该技术在实际运行过程中，存在氨氮硝化效果较好，但反硝化能力有限的情况，加上该技术存在工艺流程长、耗氧和有机碳源需求量大、剩余污泥产量高等常规问题，导致硝化-反硝化整体生化技术对含氨氮废水的处理效果受限。全程自养脱氮因其具有节约62.5％耗氧量、节省100％有机碳源和50％耗碱量、工艺流程短且污泥产生量少等特点，成为一项新型的生物脱氮技术。该技术是在一体化反应器内同时实现半量亚硝化与厌氧氨氧化反应，具体为部分氨氮在好氧氨氧化菌的作用下被氧化成亚硝酸盐氮；生成的亚硝酸盐氮和剩余氨氮在厌氧氨氧化菌的作用下反应生成氮气，并产生很少量的硝酸盐氮，从而实现氨氮从废水中的有效去除。但由于自养菌厌氧氨氧化菌世代周期长，增殖缓慢，产率低，且好氧氨氧化菌和厌氧氨氧化菌对生长环境需求存在差异，导致全程自养脱氮在启动过程中出现启动周期长(实验室装置启动周期在3-8个月不等，世界第一座生产性装置启动周期长达3.5年)，启动难度大和运行不稳定(对水温变化等关键因素非常敏感)等技术难题，严重抑制了该技术的发展与应用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种快速启动全程自养脱氮的方法，该方法可缓解目前全程自养脱氮技术存在的启动周期长、启动难度大的问题，同时缓解该技术在启动过程中缺乏运行稳定性的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术公开了一种快速启动全程自养脱氮的方法，包括以下步骤：(a)取城镇污水处理厂二沉池的普通活性污泥作为种泥，经沉淀后，对污泥的MLSS和MLVSS进行调整，MLSS在3000-4000mg/L范围内，经沉淀后，MLSS在14000-14500mg/L范围内，MLVSS在8000-8500mg/L范围内；(b)将步骤(a)中的污泥经空气曝气后，再次调整污泥的MLSS，再次调整污泥的MLSS在14000-14500mg/L范围内，并倒入淹没式生物滤池SBAF反应器中；(c)生物挂膜，将步骤(b)中的SBAF反应器底部通入纯氮气，停氮气后，污泥经静置，将反应器内剩余污泥排出；(d)采用恒流泵将进水送入经步骤(c)挂膜成功的SBAF反应器中，并对该反应器微曝气，体系内DO控制在0.1-0.3mg/L范围内，开始启动运行；(e)步骤(d)中的进水为人工配水,人工配水为自来水中添加化学分析纯药剂和微量元素溶液配成，其中化学分析纯药剂的成分及浓度分别为：NH4Cl0.380g/L，KH2PO40.025g/L，MgSO40.010g/L，CaCl20.020g/L，NaHCO31.000g/L；微量元素溶液添加量为0.35ml/L，其成分及浓度分别为：FeCl3·6H2O3.515g/L，MnCl2·4H2O0.359g/L，CuSO4·5H2O0.075g/L，ZnSO4·7H2O0.300g/L，CoCl2·6H2O0.375g/L；(f)采用步骤(e)中的人工配水连续进入反应器运行启动。作为优选的技术方案，步骤(a)中，所述种泥pH在7.0-7.2范围内。作为优选的技术方案，步骤(b)中所述的对污泥的空气曝气时间为72h。作为优选的技术方案，步骤(c)中SBAF反应器底部通入的气体为纯氮气，气压控制在0.2-0.25Mpa范围内，并持续通入72h。作为优选的技术方案，步骤(c)中停氮气后，污泥经静置2h，将剩余污泥从反应器底部排泥口排出。作为优选的技术方案，步骤(d)中的曝气方式，采用从反应器底部进行微曝气。作为优选的技术方案，步骤(e)中的反应体系水温控制在30-40℃范围内，水力停留时间控制为24h。作为优选的技术方案，步骤(f)中，人工配水连续进入反应器运行启动，该过程不排泥。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：(1)常规技术接种污泥通常采用厌氧污泥或好氧活性污泥直接装入反应器，采用微氧曝气启动全程自养脱氮反应体系，启动周期在3-8个月不等。本专利技术技术将活性污泥先经过曝气净化，再经过纯氮气挂膜，最后采用微氧曝气启动全程自养脱氮，启动周期为48d，显著节省了该技术的启动周期，同时降低了启动期间的营养物质投加成本。(2)传统技术在启动过程中，将反应体系内DO控制在0.7-1.0mg/L范围内，保证微生物在填料的外部环境中富集好氧氨氧化菌，在内部环境中富集厌氧氨氧化菌。本专利技术技术仅将该反应体系内DO控制在0.1-0.3mg/L范围内，不仅可满足微生物在微环境下的菌种分布特性，且显著节约了全程自养脱氮启动过程中的能耗量，大幅降低启动运行成本。(3)传统技术在启动过程中，由于好氧氨氧化菌与厌氧氨氧化菌对体系温度的敏感性很强，需将反应器内水温控制在31±1℃范围内，偏高/偏低的水温都将明显抑制这两种微生物的活性，甚至致其死亡。本专利技术技术可将反应体系内的水温控制在30-40℃范围内，对好氧氨氧化菌与厌氧氨氧化菌的活性均没有产生负面影响，出水水质保持稳定正常，这将提升与扩展该技术在未来发展的应用领域。附图说明图1为本专利技术的方法操作实施流程图；图2为本专利技术启动过程中氮素变化数据图图3为本专利技术的启动过程TN变化数据图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例某含氨氮废水水质各项参数如下：pH8.04-8.28，CODcr0.0-7.0mg/L，NH4+-N82.5-113.5mg/L，NO2--N0.0mg/L，NO3--N2.0-2.3mg/L。如图1所示，本专利技术的工艺流程为：(1)种泥置备。取城镇污水处理厂二沉池的普通活性污泥作为种泥，颜色为浅黄褐色，pH在7.0-7.2范围内，MLSS在3000-4000mg/L范围内。经12h沉淀后，MLSS在14000-14500mg/L范围内，MLVSS在8000-8500mg/L范围内；(2)接种种泥。将步骤(1)中的种泥经空气曝气72h后，调整污泥浓度在14000-14500mg/L范围内。取2.5L该污泥倒入悬挂有组合填料、有效容积为3L的淹没式生物滤池(SBAF)反应器中；(3)生物挂膜。将步骤(2)中的SBAF反应器底部通入纯氮气，气压控制在0.2-0.25Mpa范围内，并持续通入72h。反应器中的污泥逐渐附着在组合填料表面，且颜色由浅黄褐色变为墨黑色，此时停止通氮气并静置2h后，将剩余污泥从反应器底部排泥口排出；(4)启动运行，如图2、图3所示，阶段I:亚硝化启动期，阶段II:亚硝化稳定期，阶段III:CANON启动期，阶段IV:CANON稳定期。用恒流泵将进水水样送入经步骤(3)挂膜成功的SBAF反应器中，并从该反应器底部进行微氧曝气，使得反应体系内DO控制在0.1-0.3mg/L范围内。其次，该体系水温控制在30-40℃范围内，水力停留时间控制为24h。(5)启动成功。反应器连续运行启动本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种快速启动全程自养脱氮的方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)取城镇污水处理厂二沉池的普通活性污泥作为种泥，经沉淀后，对污泥的MLSS和MLVSS进行调整，MLSS在3000‑4000mg/L范围内，经沉淀后，MLSS在14000‑14500mg/L范围内，MLVSS在8000‑8500mg/L范围内；(b)将步骤(a)中的污泥经空气曝气后，再次调整污泥的MLSS在14000‑14500mg/L范围内，并倒入SBAF反应器中；(c)生物挂膜，将步骤(b)中的SBAF反应器底部通入纯氮气，停氮气后，污泥经静置，将反应器内剩余污泥排出；(d)采用恒流泵将进水送入经步骤(c)挂膜成功的SBAF反应器中，并对该反应器微曝气，体系内DO控制在0.1‑0.3mg/L范围内，开始启动运行；(e)步骤(d)中的进水为人工配水,人工配水为自来水中添加化学分析纯药剂和微量元素溶液配成，其中化学分析纯药剂的成分及浓度分别为：NH4Cl 0.380g/L，KH2PO4 0.025g/L，MgSO4 0.010g/L，CaCl2 0.020g/L，NaHCO3 1.000g/L；微量元素溶液添加量为0.35ml/L，其成分及浓度分别为：FeCl3·6H2O 3.515g/L，MnCl2·4H2O 0.359g/L，CuSO4·5H2O 0.075g/L，ZnSO4·7H2O 0.300g/L，CoCl2·6H2O 0.375g/L；(f)采用步骤(e)中的人工配水连续进入反应器运行启动。...
【技术特征摘要】
1.一种快速启动全程自养脱氮的方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)取城镇污水处理厂二沉池的普通活性污泥作为种泥，经沉淀后，对污泥的MLSS和MLVSS进行调整，MLSS在3000-4000mg/L范围内，经沉淀后，MLSS在14000-14500mg/L范围内，MLVSS在8000-8500mg/L范围内；(b)将步骤(a)中的污泥经空气曝气后，再次调整污泥的MLSS在14000-14500mg/L范围内，并倒入SBAF反应器中；(c)生物挂膜，将步骤(b)中的SBAF反应器底部通入纯氮气，停氮气后，污泥经静置，将反应器内剩余污泥排出；(d)采用恒流泵将进水送入经步骤(c)挂膜成功的SBAF反应器中，并对该反应器微曝气，体系内DO控制在0.1-0.3mg/L范围内，开始启动运行；(e)步骤(d)中的进水为人工配水,人工配水为自来水中添加化学分析纯药剂和微量元素溶液配成，其中化学分析纯药剂的成分及浓度分别为：NH4Cl0.380g/L，KH2PO40.025g/L，MgSO40.010g/L，CaCl20.020g/L，NaHCO31.000g/L；微量元素溶液添加量为0.35ml/L，其成分及浓度分别为：FeCl3·6H2O3.515g/L，MnCl2·4H2O0....
【专利技术属性】
技术研发人员：岳秀，于广平，刘竹寒，吉世明，唐嘉丽，
申请(专利权)人：广州中国科学院沈阳自动化研究所分所，中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44
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