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基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法技术

技术编号:41270175 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:24
本发明专利技术涉及基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,装置包括进水池、SBR反应器、出水池和水力旋流分离器。完成硝化污泥和厌氧氨氧化污泥的接种后,加入粒径为75~120微米的粉末载体,并采用厌氧搅拌+微氧间歇曝气搅拌(曝气/停曝时间=0.4~0.6,曝气段溶解氧0.5~1.0mg/L)模式运行粉末载体工艺。与现有技术相比,本发明专利技术通过粉末载体的投加和微氧间歇曝气的操作,实现氨氧化/反硝化菌/厌氧氨氧化菌颗粒共生体的稳定培养,提高了粉末载体工艺中自养脱氮性能的稳定性,促进了反硝化与短程硝化厌氧氨氧化的协同脱氮作用,实现了粉末载体工艺的污水脱氮性能的提升和低耗运行,具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水自养脱氮,尤其是涉及基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法


技术介绍

1、近年来,我国污水处理量和处理能力得到了显著提升,但由氮磷等营养物质的过度排放引起的水体富营养化问题却日益严重,污水处理厂的主要矛盾已经由有机物的去除转移到了氮磷污染物的控制。污水处理厂中磷的去除可以通过生物除磷和化学除磷两种方式,且化学除磷操作简便、效果良好。而对于污水脱氮,生物脱氮是唯一的方式。因此,面对严格的排放标准,总氮的深度削减是关键。现行的生物脱氮工艺是通过硝化-反硝化过程实现污水中氮素的去除,普遍存在工艺流程长、耗能大、效果难以进一步提高的问题。厌氧氨氧化技术作为一种高效低耗的新型生物脱氮技术,近年来受到研究者广泛的关注。在实际应用中,厌氧氨氧化技术常与亚硝化技术耦合,共同实现污水中氮素的去除,称为短程硝化-厌氧氨氧化工艺,也叫自养脱氮工艺。但由于主流城市污水具有低氨氮浓度和变化温度的特征,且厌氧氨氧化菌生长速度慢,所以迄今为止完全意义上的主流自养脱氮工艺仍然为空白。

2、通过向生化池投加载体,形成生物膜工艺,已经被证明是一种有效的方式实现厌氧氨氧化菌的富集和自养脱氮。但通常工艺启动周期较长,且难以长期稳定运行。粉末载体工艺在城市污水脱氮除磷中表现出良好的处理性能,能够有效地强化反硝化脱氮。但如何在粉末载体工艺中实现自养脱氮,从而进一步提高污水处理性能,现有技术仍然缺乏有效的调控策略。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,通过粉末载体的投加,快速获得以粉末载体为核心的微颗粒污泥,调控曝气模式,促进氨氧化菌和厌氧氨氧化菌的定向富集,稳定培养出以氨氧化菌/反硝化菌/厌氧氨氧化菌为优势菌群的颗粒共生体,实现粉末载体工艺中稳定的自养脱氮性能,提高主流污水处理中厌氧氨氧化途径的贡献。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:

3、本专利技术的目的是提供一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,所述方法包括如下步骤:

4、sbr反应器中接种硝化污泥,接种后污泥浓度mlss=1500~2000mg/l;之后加入碾碎的厌氧氨氧化污泥(碾碎后的污泥粒径<100目),加入后sbr反应器中污泥浓度mlss=3500~4500mg/l;完成硝化污泥和厌氧氨氧化污泥接种后,加入粉末载体2.0~3.5g/l,完成接种启动;接种污泥完成接种启动后,直接采用微氧曝气适应运行一周,之后sbr反应器再以实际生活污水为进水,进水时间为5min,温度为25~32℃,进水ph为7.6~8.0,do=0.1~0.6mg/l的条件下运行;

5、完成接种启动一周后(即一周适应期后,适应期do=0.1~0.6mg/l),以厌氧搅拌+微氧间歇曝气搅拌模式运行系统,以对污水进行脱氮,微氧间歇曝气阶段溶解氧浓度保持在0.5~1.0mg/l,沉淀排水时间为10min,排水比为40%~70%,控制污泥龄为25~35天;

6、水力旋流分离器在微氧间歇曝气阶段启动,将泥水混合物输送至水力旋流分离器,旋分操作后,粉末载体及部分吸附于粉末载体表面的生物膜内层微生物返回至sbr反应器,剩余絮体污泥排出系统。

7、进一步地,所述方法基于粉末载体装置实现;所述粉末载体装置包括进水池、sbr反应器、出水池和水力旋流分离器;所述进水池与sbr反应器相连接;所述出水池与sbr反应器相连接;所述水力旋流分离器与sbr反应器相连接。

8、进一步地,所述进水池通过蠕动泵ⅰ与sbr反应器相连接;所述sbr反应器包括sbr反应器主体,所述sbr反应器主体上设有搅拌器、曝气泵、气体流量计、曝气盘、溶解氧在线监测仪、恒温水浴系统、进水口、出水口ⅰ、出水口ⅱ、溢流口和排空口;所述出水池通过出水电磁阀与sbr反应器连接;所述水力旋流分离器通过蠕动泵ⅱ与sbr反应器连接;所述水力旋流分离器通过蠕动泵ⅲ与sbr反应器连接。

9、进一步地,所述方法的步骤中:水力旋流分离器在微氧间歇曝气阶段启动,蠕动泵ⅱ将泥水混合物输送至水力旋流分离器,旋分操作后,粉末载体及部分吸附于粉末载体表面的微生物由蠕动泵ⅲ返回至sbr反应器,剩余絮体污泥排出系统。

10、进一步地,所述微氧间歇曝气阶段曝气/停曝时间比为0.4~0.6。

11、进一步地,所述微氧间歇曝气阶段以曝气+停曝方式运行,经历多次曝气+停曝。

12、进一步地,所述沉淀排水阶段设置在最后一次曝气+停曝中的停曝阶段。

13、进一步优选地,微氧曝气适应运行一周后,以厌氧搅拌+微氧间歇曝气搅拌运行系统,微氧间歇曝气过程以曝气/停曝时间=40min/80min运行,共经历2次曝气与停曝,曝气阶段溶解氧浓度保持在0.5~1.0mg/l,沉淀排水阶段设置在最后一次停曝阶段,时间为10min,排水比为50%,控制污泥龄为30天。

14、进一步地,所述粉末载体为粒径75~120微米的硅藻土粉末。

15、进一步地,所述水力旋流分离器的工作转速为190~250r/min,旋分时间为1.0~2.0min。

16、进一步地,所述硝化污泥为取自污水厂好氧区的悬浮絮体污泥。

17、进一步地,所述碾碎的厌氧氨氧化污泥为厌氧氨氧化颗粒污泥经过碾碎后使用。

18、进一步地,所述污水为实际生活污水;所述污水的组成包括化学需氧量150~300mg/l,氨氮25~50mg/l,亚硝氮0~0.2mg/l,硝氮0.1~1.5mg/l。

19、进一步地,所述厌氧搅拌的时间为120min(包含进水时间5min);所述微氧间歇曝气搅拌的时间为240min。

20、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:

21、本专利技术提出的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,通过粉末载体的投加,能够迅速附着微生物和形成微颗粒物污泥。在微氧间歇曝气的作用下,促进氨氧化菌的富集、抑制亚硝酸盐氧化菌,逐步形成以氨氧化菌/反硝化菌/厌氧氨氧化菌为优势菌群的颗粒共生体,实现反硝化与短程硝化厌氧氨氧化的协同脱氮作用,提高自养脱氮性能的稳定性,进而强化污水脱氮性能,实现污染物的深度削减和工艺的低耗运行,应用前景广泛。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述方法基于粉末载体装置实现;

2.根据权利要求1所述的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述进水池(1)通过蠕动泵Ⅰ(1.1)与SBR反应器(2)相连接;

3.根据权利要求2所述的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述方法的步骤中:

4.根据权利要求1所述的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述微氧间歇曝气阶段曝气/停曝时间比为0.4~0.6。

5.根据权利要求4所述的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述微氧间歇曝气阶段以曝气+停曝方式运行,经历多次曝气+停曝。

6.根据权利要求5所述的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述沉淀排水阶段设置在最后一次曝气+停曝中的停曝阶段。

7.根据权利要求1所述的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述粉末载体为粒径75~120微米的硅藻土粉末。

8.根据权利要求1所述的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述水力旋流分离器(4)的工作转速为190~250r/min,旋分时间为1.0~2.0min。

9.根据权利要求1所述的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述污水为实际生活污水;

10.根据权利要求1所述的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述厌氧搅拌的时间为120min,包含进水时间5min;

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【技术特征摘要】

1.一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述方法基于粉末载体装置实现;

2.根据权利要求1所述的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述进水池(1)通过蠕动泵ⅰ(1.1)与sbr反应器(2)相连接;

3.根据权利要求2所述的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述方法的步骤中:

4.根据权利要求1所述的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述微氧间歇曝气阶段曝气/停曝时间比为0.4~0.6。

5.根据权利要求4所述的一种基于微氧间歇曝气实现粉末载体工艺中自养脱氮的方法,其特征在于,所述微氧间歇曝气阶段以曝气+停曝方式运行,经历多次曝气+停曝。

6.根据权利要求5所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴晓虎王泓刘晓光
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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