【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水生物处理，涉及一种低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的系统及方法。
技术介绍
1、目前环境污染的难题之一是废水中的氮污染问题，水体环境中的氮元素超量将带来富营养化和生物毒性等一系列问题。城市、农业和工业废水中的氮主要以氨氮的形式存在，常规的处理方法是通过硝化、反硝化工艺去除，这一过程的供氧能耗高达3.5kwh/kgn，外部碳源消耗达到3.0kg甲醇/kgn，随着废水水量增多且污水排放标准更加严格，寻求一种更加高效、低耗的脱氮处理技术是必然趋势。
2、厌氧氨氧化菌(anammox)是一种自养脱氮菌，其组合工艺作为常规脱氮的可替代工艺，近些年来研究规模和数量迅速增长。截至2014年，已有100多个规模化的装置完成了基于anammox工艺的针对高氨氮废水的脱氮。各种组合工艺包括一体式和分段式的部分亚硝化厌氧氨氧化、部分反硝化厌氧氨氧化、同步部分亚硝化厌氧氨氧化反硝化、内源反硝化厌氧氨氧化等针对不同类型的废水进行处理。相比之下，厌氧氨氧化工艺污泥产量低，所需曝气量和碳源减少，产生的温室气体n2o少。
3、厌氧氨氧化菌的生长速率低、倍增时间长、生物产量低。因此，厌氧氨氧化菌的快速富集和有效保留是厌氧氨氧化技术的最大瓶颈之一。目前，实现菌种的快速富集和保留有两种方法。一种是直接延长污泥停留时间来富集和保留anammox菌，例如膜生物反应器(mbr)和序批式反应器(sbr)，但是同时也保留了nob和异养细菌等其他菌种，与厌氧氨氧化菌竞争底物，此外膜生物反应器还存在膜污染问题。另一种是向反应器中加入填
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的系统及方法，该系统及方法能够实现厌氧氨氧化菌的快速富集和有效保留，同时能够避免反应器内传质受限制的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术公开了一种低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的系统，包括进水池、蠕动泵及出水池；
3、进水池的出口经蠕动泵与生物滤池底部的入口相连通，生物滤池顶部侧面上的出口与出水池的入口相连通；所述生物滤池上设置有加热装置，加热装置连接有温控仪，所述生物滤池的顶端设置超声发生器，超声发生器的探头浸没于生物滤池的液面以下。
4、生物滤池内填充有蜂窝状的有机滤料。
5、所述生物滤池的柱状外壁上设置滤料口。
6、本专利技术公开了一种低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的方法，包括以下步骤：
7、1)向生物滤池中加入污水处理厂曝气池活性污泥，再将进水送入生物滤池中，其中，所述进水为含有nh4+-n和no2-n的溶液，且进水的ph值经过调整，通过加热装置对生物滤池进行加热，以控制厌氧氨氧化菌生长富集的温度；通过超声发生器对生物滤池内施加低频低强度的周期性超声，去除部分干扰菌；
8、2)生物滤池中的nh4+-n和no2--n同时连续去除，则标志厌氧氨氧化反应发生，待进水中的nh4+-n和no2--n被稳定去除后，保持进水的流速不变，逐渐提升进水中nh4+-n和no2-n的浓度，以增强生物滤池内厌氧氨氧化菌的活性，同时超声发生器利用低频低强度的周期性超声对生物滤池内进行处理，以提高厌氧氨氧化过程的稳定性，在生物滤池内快速富集并保留高活性的厌氧氨氧化菌。
9、所述超声发生器的探头浸没于生物滤池内液面以下，超声发生器的频率为20～25khz。
10、超声发生器的强度为0.1～0.3w/cm2，单次超声的时间为3-5min，超声处理频次为6～8天/次。
11、步骤1)中，进水中nh4+-n及no2--n浓度均为80mg/l-120mg/l。
12、所述进水中，kh2po4·2h2o的浓度为0.07g/l～0.09g/l，cacl2·2h2o浓度为0.07g/l～0.09g/l，mgso4·7h2o浓度为0.10g/l～0.20g/l。
13、步骤2)中，待生物滤池中总氮去除率稳定在86％时，则逐渐提高进水中nh4+-n和no2--n的浓度。
14、步骤1)中进水的ph值经过调整至7.9～8.1；
15、所述厌氧氨氧化菌生长富集的温度为30℃～35℃。
16、本专利技术具有以下有益效果：
17、本专利技术所述的低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的系统及方法组具体操作时，在生物滤池顶端设置超声发生器，通过超声发生器对废水进行低频低强度的超声处理，利用其产生的机械力，可以提高细胞膜及胞外聚合物的通透性，刺激微生物的酶活性，促进细胞生长和代谢，厌氧氨氧化菌群的生物膜或可以提供缓冲，抵御超声产生的震动冲击，避免受到损害，还可以清除部分其他菌种，从而实现厌氧氨氧化菌的快速富集和有效保留，同时避免反应器内传质受限制的问题。
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1.一种低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的系统，其特征在于，包括进水池(1)、蠕动泵(2)及出水池(4)；
2.根据权利要求1所述的低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的系统，其特征在于，生物滤池(3)内填充有蜂窝状的有机滤料(5)。
3.根据权利要求1所述的低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的系统，其特征在于，所述生物滤池(3)的柱状外壁上设置滤料口(6)。
4.一种低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的方法，其特征在于，所述超声发生器(9)的探头浸没于生物滤池(3)内液面以下，超声发生器(9)的频率为20～25KHz。
6.根据权利要求4所述的低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的方法，其特征在于，超声发生器(9)的强度为0.1～0.3W/cm2，单次超声的时间为3-5min，超声处理频次为6～8天/次。
7.根据权利要求4所述的低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的方法，其特征在于，步骤1)中，进水中N
8.根据权利要求4所述的低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的方法，其特征在于，所述进水中，KH2PO4·2H2O的浓度为0.07g/L～0.09g/L，CaCl2·2H2O浓度为0.07g/L～0.09g/L，MgSO4·7H2O浓度为0.10g/L～0.20g/L。
9.根据权利要求4所述的低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的方法，其特征在于，步骤2)中，待生物滤池(3)中总氮去除率稳定在86％时，则逐渐提高进水中NH4+-N和NO2-N的浓度。
10.根据权利要求4所述的低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的方法，其特征在于，步骤1)中进水的pH值经过调整至7.9～8.1；
...【技术特征摘要】
1.一种低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的系统，其特征在于，包括进水池(1)、蠕动泵(2)及出水池(4)；
2.根据权利要求1所述的低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的系统，其特征在于，生物滤池(3)内填充有蜂窝状的有机滤料(5)。
3.根据权利要求1所述的低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的系统，其特征在于，所述生物滤池(3)的柱状外壁上设置滤料口(6)。
4.一种低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的方法，其特征在于，所述超声发生器(9)的探头浸没于生物滤池(3)内液面以下，超声发生器(9)的频率为20～25khz。
6.根据权利要求4所述的低频低强度超声辅助厌氧氨氧化快速启动的方法，其特征在于，超声发生器(9)的强度为0.1～0.3w/cm2，单次超声的时间为3-...
【专利技术属性】
技术研发人员：董士荣，苏艳，王璟，姜琪，张成，杨阳，姜广辉，张益峰，冉琼，
申请(专利权)人：西安西热水务环保有限公司，
类型：发明
国别省市：
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