一种生活污水生物脱氮方法及系统启动方法技术方案

一种生活污水生物脱氮方法及系统启动方法，它涉及一种污水处理方法及系统启动方法。本发明专利技术脱氮方法：将生活污水通入已经启动的生活污水生物脱氮处理系统进行脱氮处理；脱氮处理运行过程中DO控制<0.5mg/L。启动方法：一、将脱氮颗粒污泥置于EGSB反应器反应区，通入认为设定的人工进水运行，并控制DO分阶段逐步提升NLR；二、通入模拟污水运行，直至NOB相对丰度＜1％；三、通入实际生活污水，实现完全自养脱氮工艺的稳定运行。本发明专利技术生活污水生物脱氮方法的运行成本低，启动成本低，便于污水厂的升级改造，更容易实现。而且，本发明专利技术方法不受生活污水温度波动影响，在10～28℃的较低温度下同样具有优异的脱氮效果。

【技术实现步骤摘要】
一种生活污水生物脱氮方法及系统启动方法
本专利技术涉及一种污水处理方法及系统启动方法。
技术介绍
针对城市污水中的氮源污染，目前多采用以硝化及反硝化过程作为构建基础的传统生物脱氮工艺进行处理，这些工艺已被广泛应用于城市污水处理。然而随着废水排放标准的提高，传统脱氮工艺也暴露了自身的不足。例如：多级处理系统基建成本高；反硝化过程需要外加大量碳源，增加了水厂的运行费用；剩余污泥产量较高，进一步提升了处理成本；脱氮过程中产生了较多的温室气体，不利于可持续发展。Anammox(厌氧氨氧化)工艺是指在厌氧条件下，AnAOB(厌氧氨氧化菌)将分别以NH4+-N(氨态氮)和NO2--N(亚硝态氮)作为其电子供体与电子受体进行反应，最终生成氮气。与传统生物脱氮工艺相比，该工艺具有多方面的优势：(1)无需投加有机物作为碳源，既节省了费用，又避免了二次污染；(2)耗氧量大为降低，能耗运行费用降低；(3)厌氧氨氧化菌本身属于自养菌，生长速率不高，剩余污泥产量大大降低。但由于厌氧氨氧化菌所需的亚硝态氮，在实际的城市污水中含量极低，无法满足其生长需求。所以在实际应用中，通常需要通过富集氨氧化菌(AOB)实现亚硝化从而完成亚硝态氮的稳定积累，研究人员把这种亚硝化与厌氧氨氧化耦合的工艺体系称为完全自养脱氮工艺。完全自养脱氮工艺对侧流高氨氮(200～1500mg/L)、低碳氮比废水的处理已经实现了工程化应用，例如：污泥消化液，垃圾渗滤液，土豆废水及味精废水等。这一类废水具有的水质特征能够良好的契合自养脱氮功能菌的生长特性，比如高氨氮浓度带来的较高游离氨浓度，可以有效抑制完全自养脱氮的干扰菌群——NOB(亚硝酸盐氧化菌)；加之，这类废水通常经过厌氧消化进行了预处理，水温较高，甚至冷却后仍能达到30℃以上的温度，这也是AOB与AnAOB的适宜生长范围；且这类废水pH通常呈现弱碱性特征，也十分适宜AnAOB的生长。但如何将完全自养脱氮工艺进一步应用到较低温度及较低氨氮浓度的主流生活污水处理中一直是该领域的研究难点。一方面，生活污水的氨氮浓度范围一般在30～50mg/L，氨氮浓度低，在低氨氮浓度下，游离氨很难达到可以抑制的浓度水平，亚硝化过程难以稳定，而NOB的迅速增殖会破坏自养脱氮的反应途径，将AOB氧化得到的NO2--N直接转化为硝态氮(NO3--N)；另一方面，较低温度(10-28℃)及低基质浓度不利于完全自养脱氮功能菌尤其是AnAOB的增殖，整体的脱氮效能会变差。因此，既保证AOB和AnAOB活性高效稳定的同时，又实现对NOB的有效抑制显得尤为重要，但现有技术无法实现上述目标。同时，生活污水中不可避免的会残留一定浓度的有机物，异养菌不可避免的会出现在水处理系统中，如何调控使得异养菌在不影响主流自养脱氮过程的同时，又让系统更加稳定的运行也是有待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种生活污水生物脱氮方法及系统启动方法，以解决
技术介绍
中指出的问题。生活污水生物脱氮方法：将生活污水通入已经启动的生活污水生物脱氮处理系统进行脱氮处理；脱氮处理运行过程中DO(溶解氧)控制<0.5mg/L。生活污水生物脱氮处理系统的启动方法：一、将脱氮颗粒污泥置于EGSB反应器反应区，通入pH值为7.8～8.0、温度为30±2℃、NLR为0.24kgN(m3·d)±0.01kgN(m3·d)的人工进水运行，运行过程中DO(溶解氧)控制<0.3mg/L，分阶段逐步提升NLR(氮容积负荷率)；至出水氨氮去除率及总氮去除率分别达到90％和80％以上，且氨氮去除量/总氮去除量的比值≥0.88、硝态氮产生量/氨氮去除量的比值≤0.11、NOB相对丰度＜1％；二、向EGSB反应器中通入pH值为7.8～8.0、NLR为0.24kgN(m3·d)±0.01kgN(m3·d)的模拟污水运行，运行过程中DO控制<0.3mg/L，若运行过程中硝态氮产生量/氨氮去除量高于0.11，则降低DO，直至NOB相对丰度＜1％；三、在不改变实际生活污水温度的情况下，向EGSB反应器中通入实际生活污水运行3±0.2个月，并通过常规调控，实现完全自养脱氮工艺的稳定运行，即完成系统启动；步骤一中分阶段逐步提升NLR采用降低DO；步骤一中所述人工进水为混有氮源污染物的自来水；步骤二中所述模拟污水为投加有机物的人工进水，模拟污水中有机物的浓度为40mg/L。本专利技术生活污水生物脱氮方法的运行成本低，启动成本低，便于污水厂的升级改造，更容易实现。而且，本专利技术方法不受生活污水温度波动影响，在10～28℃的较低温度下同样具有优异的脱氮效果。本专利技术生活污水生物脱氮处理系统的启动方法采用缺氧环境+异养菌群引入+负荷调控的联合控制策略。本专利技术生活污水生物脱氮处理系统的启动方法步骤一通过微氧曝气，刺激AnAOB颗粒污泥表面的AOB生长，实现了AOB和AnAOB的一体化耦合。通过调整HRT及进水负荷，将进水中一部分氨氮在颗粒污泥外层被AOB转化为亚硝态氮；然后残余的氨氮与亚硝态氮进入颗粒污泥内层，被AnAOB共同去除，转化为氮气。完全自养脱氮或厌氧氨氧化系统中会存在与AnAOB协同共生的内源异养菌群，如绿弯菌门及绿菌门中的部分菌种能够辅助形成自养脱氮颗粒污泥。本专利技术中当系统中有机质供给不足时，外源异养菌(主要是异养反硝化菌群)能够与自养脱氮菌群实现对氮甚至碳和磷的同时去除。在低氨氮浓度进水条件下(30～50mg/L)通过溶解氧的控制，结合进水负荷的调控实现对NOB的持续抑制，同时保证AOB与AnAOB的良好协同作用；在完全自养脱氮功能菌群占据主导后，引入低浓度有机质，一定程度刺激异养菌的生长，能够增强自养菌群对后续实际生活污水的适应能力，在完全自养脱氮途径为主导的基础上强化生物多样性及反应器运行效能。本专利技术实现了多途径脱氮——新型生物脱氮途径为主，传统生物脱氮途径为辅的局面，保证系统生物的多样性从而使得效能更容易保证稳定。附图说明图1是实施例1采取单一DO调控策略进出水的三氮浓度曲线图。具体实施方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。具体实施方式一：本实施方式生活污水生物脱氮方法：将生活污水通入已经启动的生活污水生物脱氮处理系统进行脱氮处理；脱氮处理运行过程中DO(溶解氧)控制<0.5mg/L。本实施方式生活污水生物脱氮处理系统选用颗粒污泥膨胀床反应器进行生活污水处理。本实施方式生活污水生物脱氮处理系统中的颗粒污泥由AOB与AnAOB富集而成，其中颗粒污泥外层为AOB，颗粒污泥内层为AnAOB，由于AOB对氧气更高的亲和力，更倾向于集聚在污泥外层获取氧气，而经过表层AOB的消耗，污泥内层为厌氧区，适宜AnAOB的生长，能够实现其稳定生长。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：脱氮处理水力停留时间为2～6h。其它步骤及参数与实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式生活污水生物脱氮处理系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生活污水生物脱氮方法，其特征在于将生活污水通入已经启动的生活污水生物脱氮处理系统进行脱氮处理；脱氮处理运行过程中DO控制<0.5mg/L。/n

【技术特征摘要】
1.一种生活污水生物脱氮方法，其特征在于将生活污水通入已经启动的生活污水生物脱氮处理系统进行脱氮处理；脱氮处理运行过程中DO控制<0.5mg/L。


2.根据权利要求1所述的一种生活污水生物脱氮方法，其特征在于脱氮处理水力停留时间为2～6h。


3.权利要求1中生活污水生物脱氮处理系统的启动方法，其特征在于该启动方法为：
一、将脱氮颗粒污泥置于EGSB反应器反应区，通入pH值为7.8～8.0、温度为30±2℃、NLR为0.24kgN(m3·d)±0.01kgN(m3·d)的人工进水运行，运行过程中DO控制<0.3mg/L，分阶段逐步提升NLR；至出水氨氮去除率及总氮去除率分别达到90％和80％以上，且氨氮去除量/总氮去除量的比值≥0.88、硝态氮产生量/氨氮去除量的比值≤0.11、NOB相对丰度＜1％；
二、向EGSB反应器中通入pH值为7.8～8.0、NLR为0.24kgN(m3·d)±0.01kgN(m3·d)的模拟污水运行，运行过程中DO控制<0.3mg/L，若运行过程中硝态氮产生量/氨氮去除量高于0.11，则降低DO，直至NOB相对丰度＜1％；
三、在不改变实际生活污水温度的情况下，向EGSB反应器中通入实际生活污水运行3±0.2个月，并通过常规调控，实现完全自养脱氮工艺的稳定运行，即完成系统启动；
步骤一中分阶段逐步提升NLR采用降低DO；
步骤一中所述人工进水为混有氮源...

【专利技术属性】
技术研发人员：高大文，向韬，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京;11