一种基于MBBR自养脱氮悬浮载体的含水保存及活性恢复方法技术

本发明专利技术公开了一种基于MBBR自养脱氮悬浮载体的含水保存及活性恢复方法，属于污水生物脱氮技术领域。其解决了现有技术中保存环境复杂、活性恢复慢、处理效果差等技术问题。保存方法包括：将反应器温度设置为20‑25℃，反应器SBR运行，调节反应器曝气量，当反应器氨氮降至50mg/L以下，则向反应器中补充氨氮，当反应器硝氮积累至200mg/L以上或反应器温度大于25℃则为反应器完全换水。并提供保存后的活性恢复方法为：反应器恢复连续流运行，并调节进水流量和曝气量，后缓慢提高进水流量和曝气量至正常运行时水平。本发明专利技术能够成功在较长时间保存自养脱氮悬浮载体，且活性恢复较快，可使反应器处理效果完全恢复。

A water conservation and activity recovery method based on MBBR autotrophic denitrification suspension carrier

【技术实现步骤摘要】
一种基于MBBR自养脱氮悬浮载体的含水保存及活性恢复方法
本专利技术涉及污水生物脱氮
，具体涉及一种基于MBBR自养脱氮悬浮载体的含水保存及活性恢复方法。
技术介绍
传统的硝化反硝化脱氮工艺需要大量曝气、投加碳源和消耗能量，而厌氧氨氧化的发现为脱氮工艺提供了新的代谢途径，基于厌氧氨氧化工艺的自养脱氮被认为是最具发展前景的脱氮工艺之一，该工艺将短程硝化与厌氧氨氧化耦合，与传统的硝化反硝化相比，具有节省60％的曝气量，无需添加有机碳源，降低90％的污泥产量和相对较少氮氧化物释放量等优点。MBBR工艺通过向自养脱氮系统内投加悬浮载体，使自养脱氮的两种功能微生物分置于生物膜外层和内层，其中悬浮载体外层形成以氨氧化菌(AOB)为优势菌种的好氧生物膜，内层形成以厌氧氨氧化菌(AnAOB)为主的厌/缺氧生物膜。从而克服了传统活性污泥法对于高溶解氧耐受性低、需设置二沉池防止菌种流失，难以实现絮状污泥硝化性能和颗粒污泥厌氧氨氧化性能之间的协同等一系列缺点，进而成为最具有工程化潜力的CANON形式。由于CANON功能微生物之一的厌氧氨氧化菌(AnAOB)生长缓慢且倍增时间通常为7-29d，因此导致自养脱氮工艺的启动受到限制，为了克服经济弊端，通常是通过接种成熟的自养脱氮微生物种源来缩短反应器启动时间。因此，种源的储存方法及储存后其功能微生物活性的快速恢复对于自养脱氮工艺工程化应用显得极其重要。关于储存方法，当前研究多集中在颗粒污泥形式的反应器，关注点多集中于储存温度、基质浓度及储存时间，普遍存在的问题是保存方法复杂，活性恢复效果较差。现有技术相关方面的研究报道主要有：CN103755109A明提供了一种厌氧氨氧化颗粒污泥的保存方法为：收集所需保存的厌氧氨氧化颗粒污泥，保存前先用无机盐缓冲液对其清洗3-5次，并选定干净且密闭性好的有机塑料瓶为保存容器，先向保存容器中加入洁净水和二甲基亚砜，并将保存容器放入0-4℃的环境中冷藏3-6h，进而将清洗后的污泥转至冷藏后的密闭容器中，经氩气曝气20-30min后将密闭容器放置在0-4℃的环境中保存。并提供保存后的重激活方法为：取出保存容器，先经历活性恢复前温度适应试验，经温度适应后，将保存后的颗粒污泥用上述无机盐缓冲液清洗6-10次，然后将其转入待启动的厌氧反应器中进行活性恢复。该专利技术涉及自养脱氮功能微生物AnAOB的保存和重激活方法，在保存方法上，需要用预先配置的无机盐缓冲液、洁净水、二甲基亚砜，并且需要对保存容器进行降温处理，整个保存环境需0-4℃，因此，整个保存过程复杂繁琐，一般认为，当自养脱氮反应器中的功能微生物AnAOB丰度达到20％以上就可以处于优势地位，其他杂菌的生长会受到抑制，因此采用如此繁琐的保存步骤并不是必要的。CN102336505A公开了一种厌氧氨氧化颗粒污泥的保存方法，所述方法包括：将需要保存的污泥储存于封闭容器中，使封闭容器保持缺氧状态，置于常温、pH控制在7.0-9.0；每隔一段时间向容器添加营养液和新鲜厌氧氨氧化颗粒污泥，以保证保存污泥的厌氧氨氧化活性。该专利技术涉及的自养脱氮功能微生物AnAOB保存方法在保存过程中需要不断投加新鲜的厌氧氨氧化颗粒污泥，整个保存过程需要大量厌氧氨氧化菌种，成本过高。李祥(李祥,郑宇慧,黄勇,等.保存温度及时间对厌氧氨氧化污泥活性的影响[D].,2011.)通过改变保存温度和时间，研究了自养脱氮功能微生物厌氧氨氧化污泥活性的变化规律以及污泥活性恢复能力。结果表明，保存温度、时间对厌氧氨氧化污泥活性影响显著。常温(15±2)℃、低温(5±2)℃对厌氧氨氧化污泥活性影响较小，而中温(30±2)℃、冷冻(-20±2)℃都会使其活性大幅降低，甚至消失。在保存的前30d厌氧氨氧化污泥活性迅速下降，然后趋于缓慢。根据衰减指数模型推出常温状态下衰减指数为0.0324，相对于其他温度最小。并根据保存温度、时间对其影响的特点提出了合适的保存方法，使得厌氧氨氧化污泥的活性能够在较短时间内得到恢复。该研究采用的是有效容积为0.1L的反应器，难以为工程项目提供指导，另外，该研究均采用配水进行，对于实际工程项目中的复杂水质缺乏数据支持。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于MBBR自养脱氮悬浮载体的含水保存及活性恢复方法，其能够确保基于MBBR的自养脱氮悬浮载体在较长时间保存且保证活性可全部恢复。本专利技术的任务之一在于提供一种基于MBBR自养脱氮悬浮载体的含水保存方法，其依次包括以下步骤：a、将含有基于MBBR自养脱氮悬浮载体的反应器的温度设置为4-25℃；b、调整反应器SBR运行，调节反应器的曝气量以维持反应器溶解氧为0.5-0.7mg/L；c、当反应器氨氮降至50mg/L以下时，则向反应器中添加硫酸铵和碳酸氢钠，使反应器补充氨氮至浓度为200-250mg/L，碱度/氨氮大于4.4；d、重复步骤c，运行至反应器硝氮积累至200mg/L以上或反应器温度大于25℃后则为反应器完全换水；e、依次循环步骤c、d对悬浮载体进行保存。本专利技术一种基于MBBR的自养脱氮悬浮载体保存方法原理为：当自养脱氮微生物在周围温度降低时，其生理活性将随之降低，本专利技术中将反应器温度设置为4-25℃，并为反应器提供低浓度基质，可使自养脱氮微生物生命活动降低的同时供给一定的基质用于维持活性。随着自养脱氮反应器配药运行，反应器中的硝氮会越加积累，同时，水中的营养元素会随着微生物的消耗而不足，因此，当硝氮浓度有明显积累时或温度高于25℃时对反应器进行完全换水，一方面降低硝氮抑制，另一方面可以为微生物补充营养元素。作为本专利技术的一个优选方案，所述的基于MBBR自养脱氮悬浮载体的密度为0.985-1.005g/cm3，有效比表面积大于等于450m2/m3，该悬浮载体长有生物膜，氨氧化菌和厌氧氨氧化菌均以生物膜方式分层存在而使得该悬浮载体具有自养脱氮效果且TN去除容积负荷大于等于1.0kgN/(m3·d)。本专利技术的另一任务在于提供一种基于MBBR自养脱氮悬浮载体的含水保存方法得到的悬浮载体的活性恢复方法，依次包括以下步骤：第一、将含有基于MBBR自养脱氮悬浮载体的反应器的温度设置为30-34℃；第二、调整反应器恢复连续流运行，进水负荷调整为反应器稳定运行TN去除负荷的10％，调节曝气量维持反应器溶解氧为0.5-0.7mg/L，连续运行4个HRT；第三、继续上调反应器进水负荷至反应器稳定运行TN去除负荷的50％，调节反应器曝气量维持反应器溶解氧大于1.2且小于等于1.6mg/L，连续运行4个HRT；第四、将反应器进水负荷上调至反应器稳定运行TN去除负荷，调节反应器曝气量维持反应器溶解氧大于1.6且小于等于2.4mg/L，连续运行4个HRT；第五、当反应器的TN去除容积负荷达到停止运行前的95％以上，反应器进入稳定运行。本专利技术一种基于MBBR的自养脱氮悬浮载体活性恢复方法原理为：在基于MBBR的自养脱氮反应器中，生物膜主要通过微生物分泌的EPS形成团聚体附着在悬浮载体上，从而在反应器中得到持留。在营养丰富的情况下，EPS可吸附大量营养物质,以维持营养匮乏情况下的生命活动。反应器中自养脱氮悬浮载体在保存过程中，生物膜中功能微生物经过较长时间低基质保存后进入内源呼吸期，开始降解自身分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MBBR自养脱氮悬浮载体的含水保存方法，其特征在于，依次包括以下步骤：a、将含有基于MBBR自养脱氮悬浮载体的反应器的温度设置为4‑25℃；b、调整反应器SBR运行，调节反应器的曝气量以维持反应器溶解氧为0.5‑0.7mg/L；c、当反应器氨氮降至50mg/L以下时，则向反应器中补充氨氮至浓度为200‑250mg/L；d、重复步骤c，运行至反应器硝氮积累至200mg/L以上或反应器温度大于25℃则为反应器完全换水；e、依次循环步骤c、d对悬浮载体进行保存。

【技术特征摘要】
1.一种基于MBBR自养脱氮悬浮载体的含水保存方法，其特征在于，依次包括以下步骤：a、将含有基于MBBR自养脱氮悬浮载体的反应器的温度设置为4-25℃；b、调整反应器SBR运行，调节反应器的曝气量以维持反应器溶解氧为0.5-0.7mg/L；c、当反应器氨氮降至50mg/L以下时，则向反应器中补充氨氮至浓度为200-250mg/L；d、重复步骤c，运行至反应器硝氮积累至200mg/L以上或反应器温度大于25℃则为反应器完全换水；e、依次循环步骤c、d对悬浮载体进行保存。2.根据权利要求1所述的一种基于MBBR自养脱氮悬浮载体的含水保存方法，其特征在于：所述的基于MBBR自养脱氮悬浮载体的密度为0.985-1.005g/cm3，有效比表面积大于等于450m2/m3，该悬浮载体长有生物膜，氨氧化菌和厌氧氨氧化菌均以生物膜方式分层存在而使得该悬浮载体具有自养脱氮效果且TN去除...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩文杰，吴迪，管勇杰，周家中，
申请(专利权)人：青岛思普润水处理股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37