【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废水的生物处理，具体涉及一种短程硝化-反硝化耦合高氯酸盐还原同步脱氮除氯的方法。
技术介绍
1、高氯酸盐是一种持久的化学污染物，在正常的环境条件下可存在数十年。高氯酸铵(nh4clo4，ap)约占所有制造的高氯酸盐的90％，被广泛应用于固体火箭燃料、导弹、炸药、烟花爆竹和其他领域。ap的大量使用和不适当处理方式导致水体、土壤等环境中严重的污染问题。ap在水中的溶解度很高，通常解离为clo4-和nh4+，因此，ap污染的废水往往存在clo4-和nh4+共污染的问题。
2、针对clo4-的主要去除方法包括吸附、离子交换和生物处理方法，其中生物法因具有高效、经济、无二次污染物等优点而被广泛应用。clo4-的生物降解是高氯酸盐还原菌在厌氧条件下，以clo4-作为电子受体，在高氯酸盐还原酶、氯酸盐还原酶和亚氯酸盐歧化酶等一系列酶的催化下，依次将clo4-还原为氯酸盐和亚氯酸盐，并最终还原为cl-。目前的clo4-生物降解过程只能实现ap废水中clo4-的去除，nh4+的去除需要借助于其他脱氮工艺，如硝化-反硝化或厌氧氨氧化。传统的硝化-反硝化工艺往往消耗大量氧气和有机物，这导致污水处理厂的运行成本较高。而短程硝化-反硝化作为一种新兴生物脱氮工艺，可节省约25％的氧供应量，反硝化过程节省40％的碳源。其中如何控制硝化反应停留在no2-阶段是实现短程硝化-反硝化生物脱氮的关键。研究证实降低溶氧(do)对氨氧化影响不大，却能明显阻碍no2-的氧化，有利于实现短程硝化反应。因此，通过调控do浓度的策略可以强化亚硝化反应，
3、目前clo4-以及nh4+的生物降解技术已经较为成熟，但均是针对单一去除过程，对clo4-和nh4+的同步去除工艺的研究较少。理论上，nh4+可以为高氯酸盐还原菌和硝化-反硝化菌提供氮源，clo4-生物降解过程释放的o2可以为氨氧化菌提供局部有氧环境，有利于短程硝化反应的发生。因此，在同一反应体系中耦合短程硝化-反硝化与高氯酸盐还原过程具有理论可行性，为clo4-和nh4+的同步去除提供有效途径。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种短程硝化-反硝化耦合高氯酸盐还原同步脱氮除氯的方法，利用序批式反应器sbr，依次接种厌氧活性污泥和好氧硝化污泥，并采用“三段式”培养模式，实现短程硝化-反硝化耦合高氯酸盐还原的快速启动及稳定运行。
2、本专利技术的技术方案是：
3、本专利技术利用序批式反应器sbr，依次接种厌氧活性污泥和好氧硝化污泥，采取先启动高氯酸盐还原后启动短程硝化的方式，实现短程硝化-反硝化与高氯酸盐还原的耦合，达到nh4+和clo4-同步去除的效果。该方法包含三个阶段，第一阶段接种厌氧活性污泥，采用厌氧异养培养方式，以乙酸钠为有机碳源，启动高氯酸盐还原反应；第二阶段接种好氧硝化污泥，采用好氧-厌氧培养方式，启动亚硝化反应；第三阶段通过降低曝氧时长和曝气量，在好氧期抑制no2-氧化为no3-，强化亚硝化反应的同时增强厌氧期的反硝化和高氯酸盐还原反应，进而达到短程硝化-反硝化耦合高氯酸盐还原的目的，实现稳定的nh4+和clo4-同步去除。
4、本专利技术提供了一种短程硝化-反硝化耦合高氯酸盐还原同步脱氮除氯的方法，所述方法采用序批式反应器，包括以下步骤：
5、(1)在反应器内接种厌氧活性污泥，采用厌氧异养培养方式，以乙酸钠为有机碳源，以进水期30～50min、搅拌期2～7min、厌氧期7～9h、排水期10～20min、静置期14～16h周期运行；
6、(2)按照厌氧活性污泥与好氧硝化污泥接种比为1：1～2：1的比例在反应器内接种好氧硝化污泥，采用好氧-厌氧培养方式，以进水期30～50min、搅拌期2～7min、好氧期4～6h、厌氧期7～9h、排水期10～20min、静置期9～11h周期运行；同时控制好氧期do浓度在2mg/l以上；
7、(3)调整反应器以进水期30～50min、搅拌期2～7min、好氧期为3～7min、厌氧期7～9h、排水期10～20min、静置期为14～16h周期运行，同时控制好氧期的do浓度在1.0～1.5mg/l。
8、进一步的，反应器的进水速率为0.6～1.2l/h，搅拌转速为90～135r/min。
9、优选的，进水速率为1l/h；优选的，搅拌转速为110r/min。
10、进一步的，反应器避光运行，ph稳定在7.0～8.0，温度控制在20～25℃，c/n为2～3。具体的，反应器运行过程中用黑布覆盖，ph 7.5，温度23℃，c/n≈2.2。
11、进一步的，所述好氧期的气体流量控制在3-4l/min，曝气位置在距反应器底部1/4处。
12、进一步的，所述步骤(1)中的周期为：进水期40min、搅拌期5min、厌氧期8h，排水期15min，静置期15h。
13、进一步的，所述步骤(2)中的周期为：进水期40min、搅拌期5min、好氧期5h、厌氧期8h，排水期15min，静置期10h。
14、进一步的，所述步骤(3)中的周期为：进水期40min、搅拌期5min、好氧期5min、厌氧期8h，排水期15min，静置期15h。
15、进一步的，所述步骤(1)阶段运行时间为1～29d，步骤(2)阶段运行时间为30～62d，步骤(3)阶段运行时间为63～100d。
16、进一步的，反应器内加入的水为合成废水，成分包括：
17、0.95g/lkh2po4，1.5g/lna2hpo4·12h2o，0.12g/lmgso4·7h2o，1.8g/l ch3coona，10mmnaclo4，10mm nh4cl，c/n≈2.2，1ml的微量ⅰ和微量ⅱ元素溶液；其中，微量元素ⅰ：5g/lna2·edta·2h2o，5g/l feso4·7h2o，微量元素ⅱ：0.1g/l znso4·7h2o，0.2g/l cocl2·6h2o，0.01g/l cuso4·5h2o，0.03g/lna2moo4·2h2o，0.02g/lnicl2·6h2o，0.05g/lh3bo3·h2o；废水ph为7.0～8.0；优选的，废水ph为7.5；
18、所述步骤(1)中所加入废水不含nh4cl。
19、本专利技术的有益效果：
20、本专利技术提供的同步脱氮除氯的方法，通过“三段式”模式，依次接种厌氧活性污泥和好氧硝化污泥，采用先启动高氯酸盐还原后启动短程硝化的方式，实现了短程硝化-反硝化与高氯酸盐还原的耦合，从而达到同步去除nh4+和clo4-的目的。最终出水中nh4+和clo4-降解率在80％以上，亚硝化率90％以上，总氮(tn)去除率80％以上，为nh4+和clo4-的同步去除研究提供了一条新途径。
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1.一种短程硝化-反硝化耦合高氯酸盐还原同步脱氮除氯的方法，其特征在于，所述方法采用序批式反应器，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应器的进水速率为0.6～1.2L/h，搅拌转速为90～135r/min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应器避光运行，pH稳定在7.0～8.0，温度控制在20～25℃，C/N为2～3。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述好氧期的气体流量控制在3～4L/min，曝气位置在距反应器底部1/4处。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的周期为：进水期40min、搅拌期5min、厌氧期8h，排水期15min，静置期15h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的周期为：进水期40min、搅拌期5min、好氧期5h、厌氧期8h，排水期15min，静置期10h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的周期为：进水期40min、搅拌期5min、好氧期5min、厌氧期8h，排水期
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)阶段运行时间为1～29d，步骤(2)阶段运行时间为30～62d，步骤(3)阶段运行时间为63～100d。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应器内加入的水为合成废水，成分包括：
...【技术特征摘要】
1.一种短程硝化-反硝化耦合高氯酸盐还原同步脱氮除氯的方法，其特征在于，所述方法采用序批式反应器，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应器的进水速率为0.6～1.2l/h，搅拌转速为90～135r/min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应器避光运行，ph稳定在7.0～8.0，温度控制在20～25℃，c/n为2～3。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述好氧期的气体流量控制在3～4l/min，曝气位置在距反应器底部1/4处。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的周期为：进水期40min、搅拌期5min、厌氧期8h，排水...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏曼曼，孙元泳，李玲玉，张琳周钰，薛自蓉，张宏，吴世曦，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：
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