一段式SBR-anammox脱氮系统启动方法技术方案

本发明专利技术公开了一种一段式SBR

【技术实现步骤摘要】
一段式SBR-anammox脱氮系统启动方法

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[0001]本专利技术属于水处理
，具体涉及一种一段式SBR-anammox脱氮系统启动方法，适合于含氨氮污水的处理。

技术介绍
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[0002]近年来，一段式部分亚硝化厌氧氨氧化技术因其流程简单、处理成本低等优势成为污水脱氮除磷领域的研究热点。其原理是部分亚硝化阶段利用AOB(aerobic ammonia-oxidizing bacteria，氨氧化细菌)将污水中部分氨氮氧化成NO
2--
N，作为厌氧氨氧化电子受体，然后在厌氧氨氧化阶段以污水中剩余的氨氮为电子供体与生成的NO
2--
N在AnAOB(anaerbic ammonia-oxidizing bacteria，厌氧氨氧化菌)的作用下生成氮气。通过一段式短程硝化-厌氧氨氧化的技术从污水中脱氮，相对于传统硝化、反硝化工艺来说，已经被认为是一种有效的、经济的、能耗低的方法。至今，世界范围内已经有超过一百座生产规模的污水厂采用厌氧氨氧化工艺运行，处理高氨氮废水，并且这个数字仍在迅速增加。基于厌氧氨氧化工艺较多的采用SBR和RBC反应器。但相对来说RBC废水处理量较小，生物膜易脱落，SBR被认为是最适合厌氧氨氧化菌生长的反应器，成为反应器应用的主体。
[0003]目前，一段式部分亚硝化厌氧氨氧化技术应用的主要瓶颈之一就是启动时间长，而反应器的启动是整个实验过程的前提与基础，其本质就是平衡反应器内的两类功能菌，即氨氧化细菌(AOB，aerobic ammonia-oxidizing bacteria)及厌氧氨氧化菌(AnAOB，anaerbic ammonia-oxidizing bacteria)并抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB，nitrite-oxidizing bacteria)的生长，AOB、AnAOB及NOB之间存在着复杂的竞争关系，如何短期内协同好AOB与AnAOB的关系对于一段式短程硝化厌氧氨氧化技术来说是一项挑战。因此对于反应器启动时间缩短的研究十分必要。
[0004]一段式短程硝化厌氧氨氧化的启动时间因启动方式、运行条件的不同而存在差异。通过在反应器内添加填料等生物膜载体，增加了反应器抗冲击负荷能力和对环境的适应能力并富集功能菌，同时为AnAOB提供良好的厌氧环境，增加生物量，使菌体不易流失，还能改善污泥沉降性能。因此，添加生物膜载体，良好的运行条件以及投加适量的厌氧氨氧化菌种泥可快速启动一段式部分亚硝化厌氧氨氧化脱氮系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是解决一段式部分亚硝化厌氧氨氧化脱氮系统启动时间长，功能菌易流失的难题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是通过在SBR中投加生物膜载体的方式，控制运行条件及添加种泥先启动部分亚硝化后启动厌氧氨氧化从而启动整个系统。部分亚硝化及厌氧氨氧化启动时间分别为75d，58d。具体步骤如下：
[0007](1)启动短程硝化。
[0008]接种污泥，严格控制严格控制DO、温度、pH，进水基质浓度，曝气等条件。
[0009]根据本专利技术，优选所述运行条件，短程硝化阶段控制DO在0.2-0.3mg/L之间、温度30
±
2℃、pH在7.5～8.2之间，HRT为24h，进水基质浓度(初始进水NH
4+-N为50mg/L)进水基质由NH4HCO3提供，未添加有机碳源，未对进水进行氮吹处理。短程硝化接种污水处理厂好氧污泥，污泥量占反应器有效容积(14L)的60％。
[0010]根据本专利技术，优选所述运行条件，短程硝化阶段采用间歇进、出水的方式运行，每天运行三个周期，一周期为8h，其中进水20min、曝气/搅拌6h、静置80min、排水20min。排水比为33.3％。
[0011]根据本专利技术，短程硝化阶段设置进水氨氮浓度梯度以形成生物选择压逐渐淘汰NOB，设置的进水氨氮浓度梯度分别为50mg/L，70mg/L，100mg/L，以及120mg/L。
[0012]在进水NH
4+-N控制在100mg/L时向反应器内投加了填料，填充比为30％。填料为高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，简称为“HDPE”)填料Φ10
×
10mm，比重为0.95g/cm3以上，比表面积大于500m2/m3。
[0013](2)启动厌氧氨氧化。
[0014]在短程硝化阶段稳定后启动厌氧氨氧化，即出水NH
4+-N在22mg/L左右，NH
4+-N去除率稳定在51％，NAR，即亚硝态氮积累率稳定在52％，此时向反应器内加入了少许的厌氧氨氧化种泥，约占反应器有效容积(14L)的1/50，并将曝气时间由6h缩短为2h，周期变为进水20min、曝气/搅拌2h、搅拌4h、静置80min和排水20min。在厌氧氨氧化启动初期，DO仍控制在0.2mg/L，HRT为24h。
[0015]反应器运行104d后，虽然出水质有些波动，但反应器总氮去除性能得到了明显的恢复，运行情况良好。此时反应器内MLSS为2650mg/L左右，SVI为82mL/g。
[0016]本专利技术的有益效果体现在(1)通过添加填料作为生物膜有效防止污泥流失，使反应器内部形成微结构，增加了反应器抗冲击负荷能力和对环境的适应能力并富集功能菌，同时为AnAOB提供良好的厌氧环境，增加生物量，使菌体不易流失，还能改善污泥沉降性能。(2)通过先启动部分亚硝化后启动厌氧氨氧化，采用间歇曝气并控制进水氨氮浓度及DO等运行条件快速启动一段式部分亚硝化厌氧氨氧化，有效平衡AOB及AAOB之间的协同并抑制NOB，启动方法简单易执行，脱氮效果良好。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例的一段式SBR-anammox反应器的装置图。
[0018]其中：1、进水泵；2、电动搅拌器；3、搅拌桨；4、加热棒；排水口；6、取样口；7、曝气盘
具体实施方式
[0019]下面通过具体实施实例对本专利技术的一段式SBR-anammox脱氮系统启动方法进一步说明。
[0020]实例中未加详细说明的均按本领域现有技术。
[0021]实施例
[0022]一种一段式SBR-anammox脱氮系统启动方法，步骤如下：
[0023](1)接种污泥
[0024]试验接种污泥取自天津某污水处理厂二沉池回流污泥，MLSS为4500mg/L，接种量
为反应器有效容积(14L)的60％左右。
[0025](2)反应器及填料
[0026]试验采用SBR反应器，其主体有效容积为14L的圆柱形有机玻璃容器，高600mm，圆柱形直径为200mm，在反应器壁上的垂直方向设置了一排间距为100mm的取样口，用作取样和排水。
[0027]在进水NH
4+-N控制在100mg/L时向反应器内投加了填料，填充比为30％。填料为高密度聚乙烯(High Density Polyet本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一段式SBR-anammox脱氮系统启动方法，其特征是先启动部分亚硝化阶段，然后启动厌氧氨氧化阶段进而启动一段式部分亚硝化厌氧氨氧化。通过在SBR反应器中加入一定比例的填料，控制pH、温度、DO、曝气量等操作条件成功直接启动部分亚硝化；之后向反应器中接种少量厌氧氨氧化污泥快速启动厌氧氨氧化。步骤如下：(1)接种一定量污水处理厂二沉池回流污泥，污泥量约占反应器有效容积(14L)的1/50。严格控制DO(0.2-0.3mg/L)、温度(30
±
2℃)、pH(7.5-8.2)，进水基质浓度(50-120mg/L)，曝气直接启动短程硝化；(2)在短程硝化启动期间添加填料(填充比30％)作为生物膜载体。(3)在短程硝化启动成功向反应器内加入了少许的厌氧氨氧化种泥，约占反应器有效容积(14L)的1/50，并控制曝气搅拌时间(由6h缩短至4h)、周期(每天3个周期)、DO(0.2-0.3mg/L)及HRT(24h)启动厌氧氨氧化。2.根据权利要求1所述的一种一段式SBR-部分亚硝化厌氧氨氧化系统启动方法，其特征是：在短程硝化阶段向反应器内充高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，简称为“HDPE”)填料Φ10
×
10mm，比重为0.95g/cm3以上，比表面积大于500m2/m3，接种填料填充比为30％左右。3.根据权利要求1所述的一种一段式SBR-部分亚硝化厌氧氨氧化系统启动方法，其特征是：短程硝化阶段控制DO在0.2-0.3mg/L、温度30
±
2℃、pH为7.5-8.2，HRT为24h，进水基质浓度(初始进水NH
4+-N为50mg/L)进水基质由NH4HCO3提供，未添加有机碳源，未对进水进行氮吹处理。4.根据权利要求1所述的一种一段式SBR-部分亚硝化厌氧氨氧化系统启动方法，其特征是：短程硝化接种污水处理厂好氧污泥，污泥量为反应器有效容积(14L)的60％左右，接种污泥MLSS为4500mg/L，SVI为63mL/g。短程硝化阶段稳定后反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王少坡，何丽金，于静洁，王栋，王晨晨，刘楠楠，李亚静，邱春生，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：