一种基于MBBR的厌氧氨氧化好氧限氧启动方法技术

本发明专利技术公开了一种基于MBBR的厌氧氨氧化好氧限氧启动方法，属于污水处理领域。通过采用MBBR工艺进行厌氧氨氧化工艺的启动，旨在解决以往活性污泥法启动厌氧氨氧化过程中污泥容易随产生的气体上浮流失，生物膜法启动厌氧氨氧化过程中微生物不易挂膜难以富集、长时间运行容易堵塞等问题，且以往方法启动速度慢，工程化应用较难。本发明专利技术技术方案包括硝化启动、好氧启动、厌氧氨氧化运行，仅接种普通活性污泥，经历120-150d即出现明显的厌氧氨氧化效果，最终总氮膜面负荷达到7.9gN/m2/d以上。本发明专利技术工艺启动速度快、生物膜活性高、运行可靠，总氮去除高效、稳定、低碳。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于MBBR的厌氧氨氧化好氧限氧启动方法，属于污水处理领域。通过采用MBBR工艺进行厌氧氨氧化工艺的启动，旨在解决以往活性污泥法启动厌氧氨氧化过程中污泥容易随产生的气体上浮流失，生物膜法启动厌氧氨氧化过程中微生物不易挂膜难以富集、长时间运行容易堵塞等问题，且以往方法启动速度慢，工程化应用较难。本专利技术技术方案包括硝化启动、好氧启动、厌氧氨氧化运行，仅接种普通活性污泥，经历120-150d即出现明显的厌氧氨氧化效果，最终总氮膜面负荷达到7.9gN/m2/d以上。本专利技术工艺启动速度快、生物膜活性高、运行可靠，总氮去除高效、稳定、低碳。【专利说明】—种基于MBBR的厌氧氨氧化好氧限氧启动方法
本专利技术属于污水处理领域，具体涉及一种基于MBBR的厌氧氨氧化好氧限氧启动方法。
技术介绍
自然界存在氮素循环，并保持平衡。近年来，由于人为的原因，氮素循环遭到了破坏，导致了中间产物积累，造成水体的富营养化日益严重，湖泊“水华”及近海“赤潮”时有发生，且有愈演愈烈之势。水体富营养化已经危及农业、渔业、旅游业等诸多行业，并对饮水卫生和食品安全构成巨大威胁。因此，脱氮已经成为污水处理中的重要主题。在上个世纪，人们以硝化和反硝化作用为基础，构建的废水生物脱氮的技术体系在废水脱氮方面起到一定的作用，但存在诸多问题，如:流程长，脱氮效率低，基建投资高；供氧量大，运行费用高；反硝化过程往往需要外加碳源；并且存在于除磷工艺存在碳源争夺等问题。因此，新的生物脱氮理论和技术应运而出，并得到迅速发展，如:同时硝化反硝化技术、短程硝化反硝化技术、厌氧氨氧化技术等，其中以厌氧氨氧化为基础建立的SHRAN0N-ANAM0X、CANON、DENAMM0X等工艺最受瞩目。厌氧氨氧化(AnaerobicAmmonium Oxidation,简称 ΑΝΑΜΜ0Χ),是以 NOf-N 为电子受体，C02为无机碳源，在厌氧条件下，将NH4+-N氧化成N2的生物过程。ΑΝΑΜΜ0Χ工艺相比较传统硝化-反硝化工艺具有节约50%的曝气量和100%的有机碳源等优点，所以一经发现就引起了众多研究者的广泛兴趣。然而，ΑΝΑΜΜ0Χ菌生长速率低(最高生长速率为0.0027^'),世代周期长(lld)，世界第一座ΑΝΑΜΜ0Χ生物脱氮工程案例启动时间长达3.5年，因此启动时间长是制约ΑΝΑΜΜ0Χ工艺推广的限制因素。分析原因，首先·，虽然厌氧氨氧化菌(ΑΑ0Β)广泛存在，浮霉状菌、硝化菌、反硝化菌均可作为种源，但由于ΑΑ0Β细胞浓度低，不表达厌氧氨氧化活性，只有当细胞浓度>1010-10n个/mL以上时才显现厌氧氨氧化活性；其次，很多细菌虽具有ΑΝΑΜΜ0Χ活性，但需特定条件才会表达，当条件适宜时，其代谢方式转变为ΑΝΑΜΜ0Χ过程；再次，厌氧氨氧化过程是产气过程，启动初期，污泥容易上浮、流失，细胞浓度难以富集增长，既增加了启动难度，也大大延长了启动周期。可以看出，厌氧氨氧化启动的关键在于启动期污泥的持留和富集。活性污泥法泥水分离效果差，对于厌氧氨氧化的启动不利；生物滤池、接触氧化等虽然持留效果较好，但较长的启动过程中容易堵塞，一旦需要反冲，则对启动进程极为不利；移动床生物膜反应器(Moving Bed Biolfim Reactor, MBBR)是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率，悬浮填料比重接近水，在挂膜前后与水体密度相近，使其可在水中悬浮，既能满足厌氧氨氧化对于启动的持留要求，又可以运行方式灵活，防止阻塞，但实际过程中，发现悬浮填料挂膜周期长，启动速度不理想等问题。一旦解决这些问题，必然可强化MBBR在厌氧氨氧化上的应用，解决厌氧氨氧化不易启动、启动周期长等问题，实现污水脱氮的低碳、高效。
技术实现思路
为了解决现有技术中MBBR厌氧氨氧化不易挂膜、不易启动、启动周期长等问题，本专利技术提出了一种基于MBBR的厌氧氨氧化厌氧启动方法，采用该MBBR预处理法具有挂膜速度快、流化性能好、启动周期短、处理负荷高等优点。本专利技术技术方案包括:一种基于MBBR的厌氧氨氧化好氧限氧启动方法，包括以下步骤:1)选用生物填料进行填充，该生物填料比表面积大于500m2/m3，呈圆柱状，挂膜前填料比重为0.93-0.97，孔隙率≥90%，填料的填充率为35-55% ；2)硝化启动，该硝化启动在水温12-35°C时进行，接种污水处理厂曝气池活性污泥，接种后反应器内污泥浓度≥ 2.0g/L,反应器氨氮去除负荷≥0.05kgN/kgMLSS/d;将接种污泥投入反应器后充分与生物填料混合，采用间歇方式运行，进水氨氮浓度为100-300mg/L，进水总碱度为600_2000mg/L(以碳酸钙计)，控制溶解氧为2.0-6.5mg/L，曝气运行直至反应器内氨氮消耗量大于90%，反应停止后将水及污泥全部排出，进入下一周期，重复此运行方式，直到氨氮膜面负荷≥3.00gN/m2/d ；3)好氧启动，该好氧启动在水温25-35°C时进行，采用连续流方式运行，进水氨氮浓度为100-300mg/L，控制反应器内pH为7.5-8.2，控制溶解氧为0.3-1.4mg/L，搅拌功率为2-4W/m3，控制停留时间保证出水氨氮为进水氨氮的30-40%，直到反应器内亚硝酸盐生成量与硝酸盐生成量之和/氨氮消耗量降至0.4以下；4)厌氧氨氧化运行，该厌氧氨氧化运行在水温25-35 °C时进行，当反应器内亚硝酸盐生成量与硝酸盐生成量之和/氨氮消耗量降至0.4以下后，转为连续流厌氧运行，进行厌氧搅拌功率为5-15W/m3，控制水温25-35°C，控制进水氨氮50_80mg/L，进水亚硝酸盐氮60-110mg/L,进水亚硝酸盐氮/氨氮为1.0-1.3,进水pH为7.3-7.9,当出水氨氮小于5mg/L，即缩短停留时间，每次停留时间缩短不超过lh，直到总氮膜面负荷> 2.000gN/m2/d ;继续维持厌氧运行，厌氧搅拌功率为5-15W/m3，控制水温25-35°C，控制进水氨氮50_300mg/L，进水亚硝酸盐氮70-400mg/L，进水亚硝酸盐氮/氨氮为1.0-1.3，进水pH为7.3-7.9，当出水氨氮小于10mg/L即缩短停留时间，每次停留时间缩短不超过lh，直到总氮膜面负荷达到.7.9gN/m2/d 以上。本专利技术所带来的有益技术效果:本专利技术提出了一种基于MBBR的厌氧氨氧化好氧限氧启动方法，与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:1)本专利技术通过结合MBBR与厌氧氨氧化工艺，有效解决活性污泥法难以富集厌氧氨氧化菌及生物膜法易堵塞等问题；2)通过采用先硝化挂膜、后好氧限氧厌氧氨氧化挂膜的方式，可有效解决厌氧氨氧化菌不易挂膜等问题；3 )启动速度快，在无任何厌氧氨氧化菌接种条件下，采用普通活性污泥启动，全程仅需120-150天即出现了明显的厌氧氨氧化效果；4)处理负荷高，当水温25°C时，40%填充率时，进水总氮200mg/L，填料的总氮膜面负荷可达到9.5gN/m2/d，对应的总氮容积负荷可达到1.90kgN/m3/d,占地小，操作简单，运行可靠；5)启动过程进水氨氮范围相对较大，可在50_300mg/L范围内实现快速启本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于MBBR的厌氧氨氧化好氧限氧启动方法，其特征在于包括以下步骤：1）选用生物填料进行填充，该生物填料比表面积大于500m2/m3，呈圆柱状，挂膜前填料比重为0.93?0.97，孔隙率≥90%，填料的填充率为35?55%；2）硝化启动：该硝化启动在水温12?35℃时进行，接种污水处理厂曝气池活性污泥，接种后反应器内污泥浓度≥2.0g/L，反应器氨氮去除负荷≥0.05kgN/kgMLSS/d；将接种污泥投入反应器后充分与生物填料混合，采用间歇方式运行，进水氨氮浓度为100?300mg/L，进水总碱度为600?2000mg/L，控制溶解氧为2.0?6.5mg/L，曝气运行直至反应器内氨氮消耗量大于90%，反应停止后将水及污泥全部排出，进入下一周期，重复此运行方式，直到氨氮膜面负荷≥3.00gN/m2/d；3）好氧启动：该好氧启动在水温25?35℃时进行，采用连续流方式运行，进水氨氮浓度为100?300mg/L，控制反应器内pH为7.5?8.2，控制溶解氧为0.3?1.4mg/L，搅拌功率为2?4W/m3，控制停留时间保证出水氨氮为进水氨氮的30?40%，直到反应器内亚硝酸盐生成量与硝酸盐生成量之和/氨氮消耗量降至0.4以下；4）厌氧氨氧化运行：该厌氧氨氧化运行在水温25?35℃时进行，当反应器内亚硝酸盐生成量与硝酸盐生成量之和/氨氮消耗量降至0.4以下后，转为连续流厌氧运行，进行厌氧搅拌功率为5?15W/m3，控制水温25?35℃，控制进水氨氮50?80mg/L，进水亚硝酸盐氮60?110mg/L，进水亚硝酸盐氮/氨氮为1.0?1.3，进水pH为7.3?7.9，当出水氨氮小于5mg/L，即缩短停留时间，每次停留时间缩短不超过1h，直到总氮膜面负荷≥2.000gN/m2/d；继续维持厌氧运行，厌氧搅拌功率为5?15W/m3，控制水温25?35℃，控制进水氨氮50?300mg/L，进水亚硝酸盐氮70?400mg/L，进水亚硝酸盐氮/氨氮为1.0?1.3，进水pH为7.3?7.9，当出水氨氮小于10mg/L即缩短停留时间，每次停留时间缩短不超过1h，直到总氮膜面负荷达到7.9gN/m2/d以上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，宋美芹，王江宽，刘曙，于振滨，
申请(专利权)人：青岛思普润水处理有限公司，
类型：发明
国别省市：