一种利用制革废水及其生化系统活性污泥富集厌氧氨氧化菌的方法技术方案

本发明专利技术属于污水处理技术领域，具体提供了一种利用制革废水及其生化系统活性污泥富集厌氧氨氧化菌的方法，将制革废水经物化法预处理、缺氧池‑曝气池生物处理后出水作为富集反应器进水，将生化系统缺氧池和好氧池活性污泥混合后作为富集反应器接种污泥，控制富集反应器运行参数，实现厌氧氨氧化菌的快速富集。本发明专利技术一方面利用废水代替人工配置的培养基为菌种提供营养，降低了富集成本，另一方面该工艺下富集的厌氧氨氧化菌对制革废水适应性强，对其有害成分的耐受性高，缩短了后期制革废水厌氧氨氧化工艺脱氮产业化应用的调试周期，保证了废水脱氮效果。

【技术实现步骤摘要】
一种利用制革废水及其生化系统活性污泥富集厌氧氨氧化菌的方法
本专利技术涉及污水处理
，具体提供了一种利用制革废水及其生化系统活性污泥富集厌氧氨氧化菌的方法。
技术介绍
制革废水存在毒性强、氨氮高、碳氮比低等特点，采用传统硝化-反硝化工艺脱氮，需要外加大量的碳源和纯碱，且曝气量大、能耗高，造成污水处理成本高。而厌氧氨氧化是指在缺氧条件下以亚硝态氮为电子受体将氨氮转化为氮气的过程，作为新型生物脱氮工艺的代表，与传统的脱氮工艺相比具有无需外加碳源、污泥产率低、能耗和曝气量低等优点，可极大降低整体污水运营成本，为极具应用前景的污水处理新技术。但厌氧氨氧化菌的富集培养和厌氧氨氧化工程化应用存在诸多难点。比如厌氧氨氧化菌在普通活性污泥中丰度极低、且生长缓慢、世代周期长、对基质成分和浓度比较敏感、对环境要求苛刻等特点，造成采用普通活性污泥富集培养周期过长，且需要人工配置满足菌种生长需求的培养基，菌种富集培养的成本较高。另外，接种普通活性污泥，反应器启动困难，接种富集培养后的活性污泥，种源不足、价格昂贵，且存在不同水质富集培养的活性污泥通用性差等问题，导致厌氧氨氧化工程化应用严重受限。因此如何提供一种方法使得所获得的厌氧氨氧化菌对制革废水适应性更强，且处理效果更好，成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术存在的不足，提供一种利用制革废水及其生化系统活性污泥富集厌氧氨氧化菌的方法，将制革废水经物化法预处理、缺氧池-曝气池生物处理后出水作为富集反应器进水，将生化系统缺氧池和好氧池活性污泥混合后作为富集反应器接种污泥，控制富集反应器运行参数，实现厌氧氨氧化菌的快速富集。本专利技术一方面利用废水代替人工配置的培养基为菌种提供营养，降低了富集成本，另一方面该工艺下富集的厌氧氨氧化菌对制革废水适应性强，对其有害成分的耐受性高，缩短了后期制革废水厌氧氨氧化工艺脱氮产业化应用的调试周期，保证了废水脱氮效果。与现有技术相比，本专利技术的主要创新点有两个，分别为：1、通过处理后的废水代替人工配水进行厌氧氨氧化菌的富集，一方面降低了成本，不需要购买药剂配水后进行富集；另一方面降低了劳动强度，直接用处理后废水，省去了人工配水的工序；2、采用处理制革废水代替人工配水富集的厌氧氨氧化菌，在后续工业化应用中，对制革废水的适应性、抗冲击性更强，经过大量的实验后证实市售通过人工配置培养基富集培养的厌氧氨氧化菌种在处理皮革废水过程中受到冲击、厌氧氨氧化活性受到抑制，表现出对该水质的不适应性；而通过本专利技术的技术方案获得的厌氧氨氧化菌种，虽然富集用水和活性污泥均来自不同厂家，但都属于皮革废水，水质相似，富集培养出的菌种通用性较好抗冲击能力强，明显优于现有技术。本专利技术提供的具体技术方案是：一种利用制革废水及其生化系统活性污泥富集厌氧氨氧化菌的方法，包括以下步骤：(1)废水预处理：向制革废水预处理系统絮凝沉淀池内投加化学药剂，去除废水中的对微生物有毒害作用的离子及悬浮物，沉淀出水后上清液作为生化系统进水；(2)废水生化处理：预处理后废水依次经过缺氧池和好氧池进行生化处理，通过生化系统工艺控制，生物降解去除废水中的大部分COD，将氨氮部分转化为亚硝态氮，生化处理出水满足厌氧氨氧化富集反应器的进水要求；(3)厌氧氨氧化菌富集培养：生化处理后废水作为进水，接种生化系统活性污泥，控制富集反应器运行参数，进行富集培养。所述步骤(1)中对微生物有毒害作用的离子为S2-、Cr3+及其他有害离子；所述步骤(1)中化学药剂为氧化钙、硫酸亚铁、聚合硫酸、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺中的一种或几种；所述步骤(1)中制革废水原水指标为氨氮≤2000mg/L，化学需氧量COD≤4000mg/L；所述步骤(1)中化学药剂的添加量为0.01-10kg/m3；化学药剂的作用是絮凝沉淀，其加入后对于废水的氨氮和COD几乎无影响，只是去除了有害离子和大的颗粒悬浮物，为后续微生物的使用提供条件；所述步骤(2)中生化系统工艺：缺氧池：温度20-30℃，pH7.0-7.5，溶解氧0.2-0.5mg/L；好氧池：温度20-30℃，pH7.5-8.0，溶解氧通过微曝气和推流搅拌共同控制在1.0-2.0mg/L；硝化液回流比为100％-300％；所述步骤(2)中生化处理出水为COD<200mg/L、氨氮和亚硝态氮的质量比为1:0.9-1:1.4；经过上述处理后的废水中，氨氮和亚硝态氮是培养厌氧氨氧化菌的底物，这样就完全满足厌氧氨氧化菌富集的需求；且该工艺是用处理后的制革废水进行培养，比人工配制的培养基成分更接近于制革废水，故该工艺下富集的厌氧氨氧化菌对制革废水适应性强，缩短了后期制革废水厌氧氨氧化工艺脱氮产业化应用的调试周期，保证了废水脱氮效果；所述步骤(3)中接种活性污泥为按照步骤(2)生化工艺下的缺氧池和好氧池活性污泥的混合物，两者质量比为2:1-6:1，接种后富集反应器内活性污泥浓度为0.4-1.5gMLSS/L；所述步骤(3)中富集反应器为升流式厌氧污泥床反应器(UASB)、内循环厌氧生物反应器(IC)、厌氧膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)、厌氧折流板反应器(ABR)中的一种。所述步骤(3)中富集反应器运行参数为：pH7.2-7.5，溶解氧<0.2mg/L，温度30-35℃，水力停留时间为1-24h；厌氧氨氧化菌对培养液的成分比较敏感，除对氨氮、亚硝态氮的含量和两者比例有要求外，对一些微量元素也有需求，一般通过人工配置的培养液进行菌种的富集培养，因此培养液的成本较高。另外，厌氧氨氧化菌生长缓慢、时代周期长的特点，造成菌种富集培养周期较长，进而导致整个富集培养过程耗费的原材料成本高。本专利技术利用制革废水营养丰富、氨氮含量高的特点，经物化法预处理后，可将其中大部分的S2-、Cr3+等对微生物有毒害作用的离子去除，而后通过生化缺氧-好氧处理，一方面除去绝大部分可生化的COD，另一方面系统进水氨氮含量高、pH高，在好氧池很容易产生短程硝化作用，将氨氮部分转化为亚硝态氮。因此，通过生化系统工艺控制，将出水氨氮和亚硝态氮控制在合适的比值，加之无机营养丰富，完全满足厌氧氨氧化菌种富集培养的要求。厌氧氨氧化菌在普通生化系统活性污泥中丰度极低，导致在工程化应用过程中接种菌泥严重不足，而接种富集培养后的活性污泥又价格昂贵，严重制约了厌氧氨氧化的工程化应用。而本专利技术所采用的制革废水生化系统缺氧池中溶解氧低，通过硝化液回流其中又含有一定量的氨氮和亚硝态氮，能够满足厌氧氨氧化菌生长的基本条件，因此通过长期的运行，制革废水生化系统活性污泥较普通生化系统活性污泥中厌氧氨氧化菌的丰度要高，以此作为厌氧氨氧化富集培养的接种污泥，可大大缩短富集培养的周期。因此，本专利技术较现有技术有如下先进性和创造性，极大的推进了厌氧氨氧化工艺在污水脱氮，特别是在制革废水脱氮方面的工程化应用：(1)采用制革工业废水代替配置培养液作为厌氧氨氧化菌种富本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用制革废水及其生化系统活性污泥富集厌氧氨氧化菌的方法，其特征在于：具体步骤包括：/n(1)废水预处理：向制革废水预处理系统絮凝沉淀池内投加化学药剂，去除废水中的对微生物有毒害作用的离子及悬浮物，沉淀出水后上清液作为生化系统进水；/n(2)废水生化处理：预处理后废水依次经过缺氧池和好氧池进行生化处理，通过生化系统工艺控制，生物降解去除废水中的大部分COD，将氨氮部分转化为亚硝态氮，生化处理出水满足厌氧氨氧化富集反应器的进水要求；/n(3)厌氧氨氧化菌富集培养：生化处理后废水作为进水，接种生化系统活性污泥，控制富集反应器运行参数，进行富集培养；/n所述步骤(1)中化学药剂为氧化钙、硫酸亚铁、聚合硫酸、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺中的一种或几种；/n所述步骤(1)中化学药剂的添加量为0.01-10kg/m

【技术特征摘要】
1.一种利用制革废水及其生化系统活性污泥富集厌氧氨氧化菌的方法，其特征在于：具体步骤包括：
(1)废水预处理：向制革废水预处理系统絮凝沉淀池内投加化学药剂，去除废水中的对微生物有毒害作用的离子及悬浮物，沉淀出水后上清液作为生化系统进水；
(2)废水生化处理：预处理后废水依次经过缺氧池和好氧池进行生化处理，通过生化系统工艺控制，生物降解去除废水中的大部分COD，将氨氮部分转化为亚硝态氮，生化处理出水满足厌氧氨氧化富集反应器的进水要求；
(3)厌氧氨氧化菌富集培养：生化处理后废水作为进水，接种生化系统活性污泥，控制富集反应器运行参数，进行富集培养；
所述步骤(1)中化学药剂为氧化钙、硫酸亚铁、聚合硫酸、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺中的一种或几种；
所述步骤(1)中化学药剂的添加量为0.01-10kg/m3；
所述步骤(2)中生化系统工艺：缺氧池：温度20-30℃，pH7.0-7.5，溶解氧0.2-0.5mg/L；好氧池：温度20-30℃，pH7.5-8.0，溶解氧通过微曝气和推流搅拌共同控制在1.0-2.0mg/L；硝化液回流比为100％-300％；
所述步骤(3)中接种活性污泥为按照步骤(2)生化工艺下的缺氧池和好氧池活性污泥的混合物，两者...

【专利技术属性】
技术研发人员：马韵升，杨传伦，蔡颖辉，车树刚，孔凡衡，王秀芝，陈振发，
申请(专利权)人：黄河三角洲京博化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37