一种低碳氮比污水处理的快速启动和稳定运行方法技术

本发明专利技术涉及污水处理技术领域，提供了一种低碳氮比污水处理快速启动和稳态运行方法。本发明专利技术在生化反应段和污泥浓缩设施之间设置生物活化反应段，通过添加含有稀土元素的活化营养液并控制运行参数，富集多种具有脱氮功能的微生物，提高污泥的脱氮活性，随后将高浓度高活性的污泥送入生化反应段，提高低碳氮比污水处理的启动速度；本发明专利技术还在生化反应段的厌氧区或缺氧区设置填料区，利用稀土元素刺激微生物大量分泌胞外聚合物，实现快速挂膜，最终实现低碳氮比复合污染源污水处理的快速启动。在稳态运行阶段，将污泥浓缩设施回流的部分污泥输送至生物活化反应段中进行功能微生物富集活化，实现污水处理的稳定运行。实现污水处理的稳定运行。实现污水处理的稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种低碳氮比污水处理的快速启动和稳定运行方法


[0001]本专利技术涉及污水处理
，特别涉及一种低碳氮比污水处理的快速启动和稳定运行方法。

技术介绍

[0002]截至2020年1月底，全国共有10113个污水处理厂获得了排污许可证，污水处理能力超过2亿立方米/日。由于我国工业特点和居民饮食习惯等问题，我国城市污水中氮的占比越来越高，导致了污水处理过程中的原水中碳源不足、碳氮比较低的情况。针对这种低碳氮比污水，传统的硝化反硝化处理技术需要对污水进行大量曝气，并向污水处理生化反应段中投加额外碳源，大幅度提高污水生物处理的经济成本。此外，传统的硝化反硝化技术脱氮启动速度较慢，对于成分复杂的低碳氮比污水处理效果也不稳定，我国近90％的污水处理厂存在氮去除效率不高的问题。例如传统的AAO工艺等污水处理厂主流工艺处理低碳氮比污水时，总氮去除率在70％～80％之间，不能满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918
‑
2002)中一级A的排放要求(总氮<15mg/L，氨氮<5(8)mg/L)，而想要提高氮去处理通常需要额外添加碳源后或增加污水深度处理设施，成本较高。
[0003]目前我国污水处理厂多采用传统生物/化学工艺处理低碳氮比污水，虽然可以满足城镇污水排放标准，但却导致污水处理厂运行成本较高，污水处理难度增大。而单一生物方法处理低碳氮比污水虽然降低了运行成本，但却存在启动困难缓慢、处理效果不稳定等问题。此外，传统硝化反硝化处理工艺处理低碳氮比污水脱氮过程中需要消耗大量碳源，而低碳氮比污水中碳源占比较低，需要额外添加碳源将氮从NH
4+
‑
N转化为NO3‑
N，最后转化为N2，这一过程需要消耗大量的有机物，大幅提高低碳氮比污水的处理成本。同时，为了提高脱氮效率和污水处理稳定性，大多数污水处理厂采用多段进水的方式来处理低碳氮比污水，但存在工艺操作复杂，运行调控困难的问题。
[0004]中国专利CN113248019A公布了一种低碳氮比污水短程硝化反硝化快速启动方法，其中通过向亚硝化池中投加微生物活化剂，并分别向亚硝化池和前置反硝化池投加活性污泥，间歇性进水并控制溶解氧实现低碳氮比污水处理快速启动。该方法操作复杂，需使用特定快速启动装置，适用性不广泛。
[0005]中国专利CN108640265A公布了一种常温低碳氮比城市生活污水短程硝化快速启动装置和方法，其中通过SBR反应器促进AOB的生长，并抑制硝化反应。该方法启动成本高，操作复杂。
[0006]专利CN114031189A中公布了一种低碳氮比污水处理的方法，其中通过使用液态复合微生物菌剂快速实现低碳氮比污水的反硝化脱氮。该方法仅能脱氮，对复杂污染源污水处理效果不佳。
[0007]综上所述，目前的低碳氮比污水处理方法均存在启动困难、运行成本高、对复杂成分处理效果差的问题，亟需提供一种提出更为有效、经济、处理效果好的低碳氮比污水处理厂快速启动和稳态运行方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术目的在于提供一种低碳氮比污水处理的快速启动和稳定运行方法。本专利技术提供的方法能够实现低碳氮比污水处理的快速启动和稳定运行，且污水处理效果好、运行简单、成本低、无需外加碳源、适应性广。
[0009]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0010]一种低碳氮比污水处理的快速启动方法，所述低碳氮比污水处理的采用的系统包括生化反应段和污泥浓缩设施，在所述生化反应段和污泥浓缩设施之间设置生物活化反应段，所述生物活化反应段包括厌氧区和好氧区，所述生物活化反应段的好氧区污泥出口与所述生化反应段的好氧区连通，所述生物活化反应段的厌氧区污泥出口与所述生化反应段的厌氧区或缺氧区连通；
[0011]低碳氮比污水自生化反应段的入水口进入，经生化反应段处理后进入污泥浓缩设施，所述污泥浓缩设施产生的污泥部分回流至生化反应段入口处，部分回流至生物活化反应段，剩余部分排出；
[0012]在生物活化反应段添加污泥和/或复合脱氮微生物以及活化营养液，污泥和/或复合脱氮微生物在生物活化反应段的厌氧区和好氧区进行富集活化，得到的厌氧污泥通入生化反应段的缺氧区或厌氧区，好氧污泥通入生化反应段的好氧区，促进低碳氮比污水处理的快速启动；
[0013]所述活化营养液包括稀土元素和营养物质，所述活化营养液中的稀土元素含量为0.1～1000mg/L；
[0014]所述生物活化反应段好氧区的操作参数包括：溶解氧含量为0.25～2.0mg/L，污泥龄为8～12d，水力停留时间为1～12h，pH值为6.8～7.6，温度为25～35℃；
[0015]所述生物活化反应段厌氧区的操作参数包括：污泥龄为8～12d，水力停留时间为1～12h，pH值为6.8～7.6，温度为25～35℃。
[0016]优选的，所述活化营养液中的营养物质包括：Fe
2+
1～200mg/L，磷酸二氢钾0.001～3g/L，碳酸氢钠0.05～5g/L，氯化钙0.001～0.4g/L，葡萄糖0.4～2g/L。
[0017]优选的，所述生物活化反应段的好氧区采用低压微孔曝气，曝气孔位于生物活化反应段池底以上5～100cm处，气体压力<0.1MPa。
[0018]优选的，所述生化反应段的中部设置有填料区。
[0019]优选的，所述生物活化反应段富集活化至污泥的MLSS含量为1～20g/L，然后将富集活化后的污泥通入生化反应段。
[0020]优选的，所述生物活化反应段的总体积为50～500m3，所述生物活化反应段和生化反应段的体积比为1:(10～500)。
[0021]优选的，所述生物活化反应段的厌氧区和好氧区均具备pH值、含氧量、温度、OPR参数监测和调节装置以及自动加药装置；所述生物活化反应段的厌氧区和好氧区底部均为漏斗形或锥形。
[0022]优选的，所述复合脱氮微生物包括短程硝化反硝化微生物、好氧反硝化微生物、自养硝化微生物、自养氨氧化微生物、厌氧氨氧化微生物和反硝化除磷微生物。
[0023]优选的，通入生物活化反应段的回流污泥为污泥浓缩设施排出的全部回流污泥的5～25wt％；所述通入生物活化反应段好氧区和厌氧区的回流污泥体积比按照生化反应段
中好氧区和厌氧区的体积比设置。
[0024]优选的，所述生化反应段包括A/O工艺、A/A/O工艺、A/O2工艺、UCT工艺、CSTR工艺、CASS工艺、生物接触氧化工艺、氧化沟工艺或SBR工艺及以上工艺的变形工艺和/或改进工艺。
[0025]本专利技术还提供了一种低碳氮比污水处理的稳定运行方法，包括以下步骤：
[0026]按照上述方案所述方法进行低碳氮比污水处理的快速启动，启动成功后进入稳定运行阶段；
[0027]在所述稳定运行阶段，仅不在所述生物活化反应段中投入活化营养液，其他操作条件和快速启动阶段相同。
[0028]本专利技术提供了一种低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低碳氮比污水处理的快速启动方法，所述低碳氮比污水处理的采用的系统包括生化反应段和污泥浓缩设施，其特征在于，在所述生化反应段和污泥浓缩设施之间设置生物活化反应段；所述生物活化反应段包括厌氧区和好氧区，所述生物活化反应段的好氧区污泥出口与所述生化反应段的好氧区连通，所述生物活化反应段的厌氧区污泥出口与所述生化反应段的缺氧区或厌氧区连通；低碳氮比污水自生化反应段的入水口进入，经生化反应段处理后进入污泥浓缩设施，所述污泥浓缩设施产生的污泥部分回流至生化反应段入口处，部分回流至生物活化反应段，剩余部分排出；在生物活化反应段添加污泥和/或复合脱氮微生物以及活化营养液，污泥和/或复合脱氮微生物在生物活化反应段的厌氧区和好氧区进行富集活化，得到的厌氧污泥通入生化反应段的缺氧区或厌氧区，好氧污泥通入生化反应段的好氧区，促进低碳氮比污水处理的快速启动；所述活化营养液包括稀土元素和营养物质，所述活化营养液中的稀土元素含量为0.1～1000mg/L；所述生物活化反应段好氧区的操作参数包括：溶解氧含量为0.25～2.0mg/L，污泥龄为8～12d，水力停留时间为1～12h，pH值为6.8～7.6，温度为25～35℃；所述生物活化反应段厌氧区的操作参数包括：污泥龄为8～12d，水力停留时间为1～12h，pH值为6.8～7.6，温度为25～35℃。2.根据权利要求1所述的快速启动方法，其特征在于，所述活化营养液中的营养物质包括：Fe
2+
1～200mg/L，磷酸二氢钾0.001～3g/L，碳酸氢钠0.05～5g/L，氯化钙0.001～0.4g/L，葡萄糖0.4～2g/L；所述生物活化反应段的好氧区采用低压微孔曝气，曝气孔位于生物活化反应段池底以上5～100c...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庭刚，李宗霖，赵梦飞，
申请(专利权)人：北京兴鼎恒业科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：