【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于城镇污水处理，具体涉及一种强化活性污泥低温生物脱氮的方法。
技术介绍
1、
2、城镇污水处理厂主要采用硝化反硝化技术进行生物脱氮，污水中氮素主要以氨氮形式存在，硝化作用是氮素转化的第一步，也是主要的限速步骤。由于地理区域性差异和季节的变化，东北地区冬季实际污水温度可以降低至8至15℃，每年的低温时间长达6个月。参与氮素转化的功能菌群主要为嗜温型微生物，低温会严重抑制其代谢活动，如图1所示为通过对活性污泥不同温度下的比氨氧化活性的测定结果图，其说明低温严重影响了微生物的氨氧化活性进而影响生物脱氮效果，导致污水脱氮效率显著下降。所以冬季污水处理厂极易出现出水氨氮和总氮超标的现象。为保证冬季出水水质，污水处理厂普遍采用提高污泥浓度、增加曝气量等措施，由此导致冬季污水厂运行能耗增加34%。因此采取节能低耗高效的策略提高低温下污泥的氨氧化活性是解决低温生物脱氮效率低这一难题的关键。
3、群体感应过程被认为是一种有效的提高生物脱氮性能的方式，外源性酰基高丝氨酸内酯类化合物(acyl-homoserine lactones, ahls) 的投加已被证明促进细菌生物膜的形成和颗粒化过程。在高负荷厌氧氨氧化生物反应器中，添加c8-hsl可以提升颗粒沉降性及系统运行的稳定性。在厌氧氨氧化膜生物反应器中，添加c6-hsl可以使反应器总氮去除效果提高51.2%。常温下，添加c6-hsl、c8-hsl对活性污泥硝化生物反应器总氮去除效率可以分别提升9.2%和5.6%。基于信号分子驱动的群体感应过程可以优化生物脱氮性能
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供强化活性污泥低温生物脱氮的方法，通过与进水混合式投加ahls的方式，提高低温胁迫下活性污泥氨氮去除率和总氮去除率。
2、本专利技术的目的通过如下技术方案实现：
3、一种强化活性污泥低温生物脱氮的方法，包括在稳定运行的活性污泥反应器中投加强化剂，曝气搅拌继续运行，进水温度为8-10℃时投加的ahls的浓度为5μmol/l；所述的强化剂为ahls，其用于调控硝化细菌氮代谢及核糖体生物合成相关功能基因。
4、作为本专利技术更优的技术方案，所述的投加强化剂方式为与进水混合式投加。
5、作为本专利技术更优的技术方案，所述的ahls为c4-hsl、c6-hsl或c8-hsl。
6、作为本专利技术更优的技术方案，所述的活性污泥反应器的进水溶解氧浓度为6.00mg/l-8.00 mg/l。
7、作为本专利技术更优的技术方案，所述的活性污泥反应器的进水基质含有30 mg/l的nh4+-n和100 mg/l的cod，ph为7.5-8.5。
8、作为本专利技术更优的技术方案，所述的活性污泥反应器的内的污泥浓度为3300-3500mg/l。
9、作为本专利技术更优的技术方案，所述的活性污泥反应器为序批式活性污泥反应器。
10、作为本专利技术更优的技术方案，再曝气搅拌继续运行时间为5小时。保证了低温下体系中的cod出水稳定达标，时间更长可能会导致体系中的异养菌缺乏营养物质，过曝气死亡，同时长会增加能耗时间更短则有可能导致体系中出水水质不达标。
11、有益效果如下：
12、本专利技术提供的方法是将ahls类群体感应信号分子作为强化剂投加到低温环境下的传统的序批式活性污泥反应器，以ahls为研究对象，对比分析实验组和对照组的氨氧化进程和总氮去除情况，以期强化低温生物脱氮效果并探究ahl强化生物活性的调控机制，提出节能高效的低温废水生物脱氮方法。本专利技术中的c4-hsl、c6-hsl及c8-hsl均属于ahls，是从众多ahls类化合物中筛选出来的有效应对低温胁迫的信号分子种类。
13、本专利技术相较其他利用ahls调控生物脱氮效果的方法有以下优点：
14、首先，可实现在低温胁迫(8-10 ℃)下硝化作用的强化；其次，不同种类的ahls具有不一样的功能，本专利技术从活性污泥所能产生的内源性信号分子出发，通过对不同温度下的信号分子类型及浓度的探究，并在低温下进行回填验证，充分证明，c4-hsl、c6-hsl及c8-hsl均可在低温胁迫条件下强化活性污泥生物脱氮效果，并通过宏基因组和宏转录组测序方式验证ahl的调控机制；最后，外源投加的ahls浓度为5μmol/l，该浓度可保证反应器内的ahls浓度未超过qs可调控的最大阈值，不会诱发群体淬灭现象的出现；在该浓度下，也保证了ahls不会因为污泥的吸附作用失去强化效果。
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1.一种强化活性污泥低温生物脱氮的方法，其特征在于：包括在稳定运行的活性污泥反应器中投加强化剂，曝气搅拌继续运行，进水温度为8-10℃时投加的AHLs的浓度为5μmol/L；所述的强化剂为AHLs，其用于调控硝化细菌氮代谢及核糖体生物合成相关功能基因。
2.如权利要求1所述的强化活性污泥低温生物脱氮的方法，其特征在于：投加强化剂方式为与进水混合后投加。
3.如权利要求1所述的强化活性污泥低温生物脱氮的方法，其特征在于：所述的AHLs为C4-HSL、C6-HSL或C8-HSL。
4.如权利要求1所述的强化活性污泥低温生物脱氮的方法，其特征在于：所述的活性污泥反应器的进水溶解氧浓度为6.00 mg/L-8.00 mg/L。
5.如权利要求1所述的强化活性污泥低温生物脱氮的方法，其特征在于：所述的活性污泥反应器的进水基质含有30 mg/l的NH4+-N和100 mg/l的COD，pH为7.5-8.5。
6.如权利要求1所述的强化活性污泥低温生物脱氮的方法，其特征在于：所述的活性污泥反应器的污泥浓度为3300-3500mg/L。
7.如权利要求1所述的强化活性污泥低温生物脱氮的方法，其特征在于：活性污泥反应器为序批式活性污泥反应器。
8.如权利要求1所述的强化活性污泥低温生物脱氮的方法，其特征在于：曝气搅拌继续运行时间为5小时。
...【技术特征摘要】
1.一种强化活性污泥低温生物脱氮的方法，其特征在于：包括在稳定运行的活性污泥反应器中投加强化剂，曝气搅拌继续运行，进水温度为8-10℃时投加的ahls的浓度为5μmol/l；所述的强化剂为ahls，其用于调控硝化细菌氮代谢及核糖体生物合成相关功能基因。
2.如权利要求1所述的强化活性污泥低温生物脱氮的方法，其特征在于：投加强化剂方式为与进水混合后投加。
3.如权利要求1所述的强化活性污泥低温生物脱氮的方法，其特征在于：所述的ahls为c4-hsl、c6-hsl或c8-hsl。
4.如权利要求1所述的强化活性污泥低温生物脱氮的方法，其特征在于：所述的活性污泥反应器的进水溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔斌，李春瑞，周丹丹，张思欣，吕涵，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：
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