提高短程反硝化过程中亚硝酸盐积累的方法技术

本发明专利技术提供了一种提高短程反硝化过程中亚硝酸盐积累的方法，属于废水处理技术领域。所述方法包括以下步骤：S1、向厌氧反应器中接种反硝化活性污泥，并按每克所述反硝化活性污泥加入0.05

【技术实现步骤摘要】
提高短程反硝化过程中亚硝酸盐积累的方法


[0001]本专利技术涉及废水处理
，特别涉及一种提高短程反硝化过程中亚硝酸盐积累的方法。

技术介绍

[0002]随着经济快速发展和生活水平不断提高，城市污水排放量日益增大，氮素化合物被过量的排放到水体中，使得藻类及其它微生物过度繁殖，造成了水体的富营养化，富营养化已经成为我国水体的一种普遍现象且有进一步发展的趋势。水体的富营养化严重地破坏了水生态，危害了人类健康。因此，去除水中氮素污染已经成为当今水污染防治领域的一个热点问题。
[0003]目前，生物脱氮是最为经济、高效且稳定的氮素污染处理方法，主要包括硝化
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反硝化技术、短程硝化
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厌氧氨氧化技术和短程反硝化
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厌氧氨氧化技术。硝化
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反硝化技术，即利用好氧硝化将污水中的氨氮转变为亚硝酸盐，继而转变成硝酸盐，之后再利用缺氧反硝化作用，将硝酸盐通过一系列中间产物(NO2‑
、NO、N2O)还原为氮气以及其他的含氮气体，最终这些含氮气体逸出污水从而达到脱氮的目的。硝化反硝化脱氮是当前成熟的脱氮工艺，但存在流程长、占地面积大、需要大量曝气、额外投加有机碳源等问题，使得能耗、投资和运行费用较高。短程硝化
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厌氧氨氧化技术是先利用硝化细菌将氨氮氧化成亚硝酸盐，然后在厌氧或缺氧条件下，厌氧氨氧化菌以氨氮为电子供体，以亚硝酸盐为电子受体，将氨氮和亚硝酸盐转化为氮气的技术。相比于硝化
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反硝化技术，厌氧氨氧化过程无需氧气参与，节省了曝气能耗，且亚硝酸盐的还原也无需外加碳源，因此，在能耗和物耗方面具有显著优势。但是，其在短程硝化过程无法完全抑制亚硝酸盐氧化菌的生长，会使得大量的亚硝酸盐被进一步氧化为硝酸盐，并且厌氧氨氧化过程也有硝酸盐的产生，进而限制了总氮的高效去除。因此，如何保证亚硝酸盐的积累是提高厌氧氨氧化技术高效脱氮的关键。基于此，短程反硝化
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厌氧氨氧化技术应运而生。通过控制短程反硝化过程获得亚硝酸盐的高效累积，为厌氧氨氧化反应提供电子受体，解决了短程硝化
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厌氧氨氧化技术目前存在的问题，且短程反硝化和厌氧氨氧化反应均在缺氧或厌氧条件下发生，便于控制反应条件，操作更简便。
[0004]影响短程反硝化的因素包括碳源种类、C/N比、pH以及微生物种类等。其中，微生物种类的调控是实现短程反硝化最为有效的方法。研究发现，Thauera菌属是短程反硝化过程中的优势菌属。现有技术中，对控制短程反硝化进程的研究主要聚焦于Thauera菌属的富集培养方法的改进等。然而，Thauera菌属的富集效率通常较低且不稳定，难以快速、简便及高效地实现短程反硝化，限制了短程反硝化
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厌氧氨氧化脱氮的适用。也有通过精确控制反应器污泥浓度、碳源、C/N比和pH等外部条件来实现反硝化中亚硝酸盐积累，然而通过控制多个外部条件的变化来指示反应过程，存在管理困难、效率低下等问题，且积累效能往往不稳定，这对厌氧氨氧化应用的推广有着极大的制约。

技术实现思路

[0005]针对以上现有技术中的问题，本专利技术提供了一种提高短程反硝化过程中亚硝酸盐积累的方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术具体通过以下技术方案实现：
[0007]一种提高短程反硝化过程中亚硝酸盐积累的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、向厌氧反应器中接种反硝化活性污泥，并按每克所述反硝化活性污泥加入0.05
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15mmol的氧化剂；
[0009]S2、向所述厌氧反应器内进水形成反应混合液，启动所述厌氧反应器进行反硝化反应。
[0010]进一步地，步骤S1中，按每克所述反硝化活性污泥加入1
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10.5mmol的氧化剂，更进一步地，按每克所述反硝化活性污泥加入4.5
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10.5mmol的氧化剂。
[0011]进一步地，所述氧化剂包括过硫酸盐、过氧化氢、过碳酸盐、次氯酸盐中的一种或多种。
[0012]进一步地，所述氧化剂包括过硫酸盐，所述过硫酸盐包括过一硫酸盐和过二硫酸盐中的一种或多种。
[0013]进一步地，所述过一硫酸盐包括过一硫酸铵、过一硫酸钾、过一硫酸钠中的一种或多种；所述过二硫酸盐包括过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或多种。
[0014]进一步地，步骤S2中，在所述反应混合液的温度为30
±
5℃、pH为7.5
±
0.5、水力停留时间为1
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96h的条件下启动所述厌氧反应器进行反硝化反应。更进一步地，所述水力停留时间为8
‑
48h。
[0015]进一步地，步骤S2中，所述反应混合液的碳氮比为0.3
‑
4.0，更进一步地，所述反应混合液的碳氮比为0.5
‑
3。
[0016]进一步地，所述碳氮比通过外加碳源和硝酸盐来调节。
[0017]进一步地，所述碳源包括葡萄糖、乙酸钠和甲醇中的一种或多种。
[0018]进一步地，步骤S2中，所述反应混合液中初始硝酸盐氮含量为50
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300mg/L。
[0019]进一步地，步骤S2中，所述反应混合液中所述反硝化活性污泥的污泥浓度为500
‑
3000mg/L。
[0020]相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：
[0021]1、本专利技术通过添加特定的氧化剂，选择性促进硝酸盐的还原，同时能够抑制亚硝酸盐的进一步还原，通过提升亚硝酸盐生成量同时降低其消耗量来加快亚硝酸盐的累积，即可实现亚硝酸盐的高效、稳定的累积。
[0022]2、本专利技术仅通过添加适量氧化剂即可控制短程反硝化以NO2‑
为目标产物，具有运行简单、易控等诸多优势。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例1的氧化剂过硫酸盐(PDS)对亚硝酸盐生物还原的影响结果，其中，图(a)为过硫酸盐化学氧化亚硝酸盐动力学曲线，图(b)为过硫酸盐对亚硝酸盐生物还原抑制动力学曲线，图(c)为SO
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浓度和过硫酸盐分解率随反应时间的变化曲线；
[0025]图2为本专利技术实施例1的氧化剂过硫酸盐(PDS)对硝酸盐生物还原的影响结果，其中，图(a)为对照组的NO2‑
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N、NO3‑
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N浓度和NO2‑
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N积累率随反应时间的变化曲线，图(b)为实验组的NO2‑
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N、NO3‑
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N浓度和NO2‑
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N积累率随反应时间的变化曲线，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高短程反硝化过程中亚硝酸盐积累的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、向厌氧反应器中接种反硝化活性污泥，并按每克所述反硝化活性污泥加入0.05
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15mmol的氧化剂；S2、向所述厌氧反应器内进水形成反应混合液，启动所述厌氧反应器进行反硝化反应。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，按每克所述反硝化活性污泥加入1
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10.5mmol的氧化剂。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述氧化剂包括过硫酸盐、过氧化氢、过碳酸盐、次氯酸盐中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氧化剂包括过硫酸盐，所述过硫酸盐包括过一硫酸盐和过二硫酸盐中的一种或多种；所述过一硫酸盐包括过一硫酸铵、过一硫酸钾、过一硫酸钠中的一种或多种，所述过二硫酸盐包括过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，在所述反应混合液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘建新，魏任，苏美蓉，刘亮亮，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：