一种城镇生活污水在异养硝化过程中快速实现亚硝酸盐积累的方法技术

本发明专利技术公开了一种城镇生活污水在异养硝化过程中快速实现亚硝酸盐积累的方法。本发明专利技术直接利用城镇生活污水对普通活性污泥进行驯化，采用SBR反应器，污泥龄和水力停留时间分别设置为3‑4d和6‑12h，每天运行四个周期，且每个运行周期中厌氧阶段时间:好氧阶段时间:沉淀阶段时间＝3:8:1，污水进水和排水分别在厌氧初期和沉淀末期完成，其中好氧阶段溶解氧浓度控制在2mg·L

【技术实现步骤摘要】
一种城镇生活污水在异养硝化过程中快速实现亚硝酸盐积累的方法
本专利技术属于污水处理领域，具体涉及一种城镇生活污水在异养硝化过程中快速实现亚硝酸盐积累的方法。
技术介绍
活性污泥法是污水处理的主流工艺，占污水处理工艺80％以上，为世界环保健康事业做出了卓越的贡献，但是活性污泥法处理污水是一个高能耗过程，吨水电耗大约为2.7度电。每年我国花费在污水处理过程的电耗占社会总电耗的1％-2％，而且随着污水排放标准的不断严格，污水处理电耗也不断增长，因此污水处理节能降耗是近些年的热点话题。污水脱氮是污水处理中较大的能耗环节之一。为了降低污水脱氮能耗，最近几年大量的研究聚焦在高效脱氮技术，如同步硝化反硝化、厌氧氨氧化等。以上高效脱氮技术成功运行的前提是实现污水亚硝酸盐的稳定形成。现有实现亚硝酸盐积累的方法，都是利用自养硝化菌氧化污水中氨氮来实现。具体来说，自养硝化细菌中包括氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌，其中氨氧化细菌可以将氨氮氧化成亚硝酸盐，而亚硝酸盐氧化菌可以利用氨氧化细菌所生成的亚硝酸盐。如果想实现亚硝酸盐的积累，必须抑制亚硝酸盐氧化细菌的活性。现有技术主要通过控制溶解氧、温度等来抑制硝化细菌中亚硝酸盐氧化菌的活性，但由于两种自养型硝化菌生长习性相近，无法有效抑制亚硝酸盐氧化菌，因此在实际污水处理过程中很难实现亚硝酸盐的稳定积累。而且，现有技术实现污水亚硝酸盐积累的启动速度较慢，在实际工程中无法推广应用。通过大量研究发现，除了自养硝化菌能够氧化氨氮，某些异养菌可以氧化有机氮、铵态氮等生成亚硝酸盐、硝酸盐等，这些异养菌被称为异养硝化细菌。异养硝化菌在污水处理中实现亚硝酸积累具有较大的优势，但截至目前，国内外相关研究在城镇生活污水中尚未有过成功利用异养硝化菌实现亚硝酸积累的报道。亚硝酸盐积累率是高效脱氮方法中重要的指标，指反应过程中亚硝酸盐氮生成量与亚硝酸盐氮和硝酸盐生成量之和的比值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种城镇生活污水在异养硝化过程中快速实现亚硝酸盐积累的方法。本专利技术要求保护一种SBR反应器和异养硝化菌联用在快速实现污水中亚硝酸盐积累、自养硝化菌的淘汰或污水的厌氧氨氧化中的应用。本专利技术提供的快速实现污水中亚硝酸盐积累的方法，包括：利用SBR反应器驯化异养硝化菌为优势菌种。上述方法中，所述驯化具体可包括：以取自污水处理厂曝气池的污泥作为SBR反应器的接种泥；将待处理污水于SBR反应器中进行驯化，每个驯化运行周期均包括厌氧阶段、好氧阶段和沉淀阶段；所述厌氧阶段时间:好氧阶段时间:沉淀阶段时间＝3:8:1，污水进水和排水分别在厌氧初期和沉淀末期完成，运行15-30d后，即可快速实现待处理污水中亚硝酸盐的积累。具体的，每个运行周期中污水排放比为0.25-0.75；具体可为0.5。每个运行周期中好氧阶段溶解氧浓度不小于2mg·L-1。每个运行周期中污泥龄为3-4d。每个运行周期中水力停留时间为6-12h。每个运行周期中反应pH值为7-9；具体可为8；温度为18±2℃。驯化时间具体可为20d；所述方法还包括：当由于进水污染物质浓度波动而引起亚硝酸盐积累出现异常情况时，在所述步骤2)之后进行如下至少一项处理：a、将所述SBR反应器每个运行周期好氧阶段中溶解氧浓度提升到4mg·L-1以上；b、降低运行温度至15±2℃。所述污水为城镇生活污水；所述异养硝化菌的菌种为Pseudonocardiaceae。所述方法还包括：在所述驯化步骤之前，将接种泥进行浓缩；所述浓缩步骤中，浓缩后的浓度为8-15g·L-1；具体为10g·L-1。本专利技术还要求保护一种污水的厌氧氨氧化方法，该方法包括：在所述污水的厌氧氨氧化步骤之前，先将所述污水利用前述方法进行处理。所述厌氧氨氧化为在厌氧条件下以氨为电子供体，将亚硝酸盐还原为氮气。本专利技术改变现有污水处理利用自养型硝化作用积累亚硝酸盐的方法，而采用异养型硝化作用进行亚硝酸积累。其直接利用城镇生活污水对普通活性污泥进行驯化，采用SBR反应器。通过驯化20d后，亚硝酸盐积累率最高可达93.5％，驯化后反应器污泥浓度为500-1500mg·L-1，活性污泥菌落中自养硝化菌被淘汰，亚硝酸盐积累由异养硝化细菌作用，且主要优势菌种为Pseudonocardiaceae。本专利技术解决了以往活性污泥法的不易启动、亚硝酸盐积累效果不稳定等难题，比起现有技术具有启动速度快、效果高、运行稳定等优点，在生活污水处理中高效脱氮过程如同步硝化反硝化作用、厌氧氨氧化作用等具有良好的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述，但本专利技术并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。实施例1本专利技术提供了一种城镇生活污水在异养硝化过程中快速实现亚硝酸盐积累的方法，包括以下几个步骤：采用SBR反应器驯化异养硝化菌为优势菌种：具体包括：SBR反应器接种泥取至北京某污水处理厂曝气池，并将其浓度浓缩到10g·L-1，每个运行周期中厌氧阶段时间:好氧阶段时间:沉淀阶段时间＝3:8:1，城镇生活污水进水和排水分别在厌氧初期和沉淀末期完成，每周期污水排放比为0.5；每个运行周期中好氧阶段溶解氧浓度控制在2mg·L-1以上，每个运行周期中污泥龄控制为3d，水力停留时间控制为6h，混合液反应pH控制为7，反应过程中温度控制在16℃。系统稳定运行时间20d即可实现异养硝化亚硝酸积累，驯化后反应器污泥浓度为500-700mg·L-1，活性污泥菌落中自养硝化菌被淘汰，亚硝酸盐积累由异养硝化细菌作用所形成，且主要优势菌种为Pseudonocardiaceae。当由于进水污染物质浓度波动而引起亚硝酸盐积累出现异常情况时，可按以下操作控制实现亚硝酸盐积累稳定：1)将SBR反应器每个运行周期好氧阶段中DO提升到4mg·L-1以上；2)进一步降低运行温度至15±2℃。污水通过处理后，亚硝酸盐积累率最高可以达到93.5％。实施例2本专利技术提供了一种城镇生活污水在异养硝化过程中快速实现亚硝酸盐积累的方法，包括以下几个步骤：采用SBR反应器驯化异养硝化菌为优势菌种：具体包括：SBR反应器接种泥取至北京某污水处理厂曝气池，并将其浓度浓缩到10g·L-1，每个运行周期中厌氧阶段时间:好氧阶段时间:沉淀阶段时间＝3:8:1，城镇生活污水进水和排水分别在厌氧初期和沉淀末期完成，每周期污水排放比为0.25，每个运行周期中好氧阶段溶解氧浓度控制在2mg·L-1以上，污泥龄控制为4d，水力停留时间控制为12h，混合液反应pH控制为8，反应过程中温度控制在18℃；系统稳定运行时间15d即可实现异养硝化亚硝酸积累，驯化后反应器污泥浓度为750-900mg·L-1，活性污泥菌落中自养硝化菌被淘汰，亚硝酸盐积累由异养硝化细菌作用所形成，且主要优势菌种为Pseudonocardiaceae。当由于进水污染物质浓度波动而引起亚硝酸盐积累出现异常情况时，可按以下操作控制实现亚硝酸盐积累稳定：1)将SBR反应器每个运行周期好氧阶段中DO提升到4mg·L-1以上；2)进一步降低运行温度至15±2℃。污水通过处理后，亚硝酸盐积累率最高可以达到71.8％。实施例3本专利技术提供了一种城镇生活污水在异养硝化过程中快速实现亚硝酸盐积累的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.SBR反应器和异养硝化菌联用在快速实现污水中亚硝酸盐积累、自养硝化菌的淘汰或污水的厌氧氨氧化中的应用。

【技术特征摘要】
1.SBR反应器和异养硝化菌联用在快速实现污水中亚硝酸盐积累、自养硝化菌的淘汰或污水的厌氧氨氧化中的应用。2.一种快速实现污水中亚硝酸盐积累的方法，包括：利用SBR反应器驯化异养硝化菌为优势菌种。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述驯化包括：以取自污水处理厂曝气池的污泥作为SBR反应器的接种泥；将待处理污水于SBR反应器中进行驯化，每个驯化运行周期均包括厌氧阶段、好氧阶段和沉淀阶段；所述厌氧阶段时间:好氧阶段时间:沉淀阶段时间＝3:8:1，污水进水和排水分别在厌氧初期和沉淀末期完成，运行15-30d后，即可快速实现待处理污水中亚硝酸盐的积累。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：每个运行周期中污水排放比为0.25-0.75。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：每个运行周期中好氧阶段溶解氧浓度不小于2mg·L-1。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵宇婷，张源凯，王悦，查亦飞，王园园，徐相龙，王洪臣，齐鲁，刘国华，
申请(专利权)人：中国人民大学，
类型：发明
国别省市：北京,11