[发明专利]一种餐厨厌氧废水半短程硝化反应器及半短程硝化启动方法

说明书

本发明公开了一种餐厨厌氧废水半短程硝化启动方法，属于餐厨污水处理领域。本发明针对废水高氨氮、低C/N比特性，通过短程硝化反应器，利用AOB和NOB氧饱和常数的区别，通过限制反应器内部DO浓度来富集AOB，同时控制温度、碱度等其他条件获得亚硝酸盐的积累，达到了快速启动半短程硝化工艺，出水亚硝化率稳定保持在90％以上，出水亚硝态氮与氨氮摩尔比为1.0～1.3:1。系统对COD去除率保持在60％～70％之间，出水满足后续厌氧氨氧化工艺进水需求。

技术领域

本发明涉及一种餐厨厌氧废水半短程硝化启动方法，属于餐厨污水处理领域。

背景技术

随着经济的快速增长、城市进程的加快，城市餐厨垃圾的产生量持续增长，由此对环境造成的污染也日益严重，餐厨垃圾的减量化、无害化、资源化处置已经成为当今研究的热点。餐厨垃圾是城市生活垃圾的主要组成部分，占城市生活垃圾的比例约为37～62％。据清华大学固体废物污染控制及资源化研究所的统计数据表明，我国城市每年产生餐厨垃圾6000万吨以上。餐厨垃圾以淀粉类、食物纤维素、动物脂肪类等有机物质为主要成分。

餐厨垃圾在处理过程中必然会产生餐厨废水，通常采用厌氧消化手段去除餐厨废水中大量的有机物，经过厌氧消化处理后的餐厨废水具有高COD、高NH₄⁺-N、低C/N等特点，如果采用传统脱氮工艺必然导致处理流程长，运行费用高，而且会因为其C/N失衡，反硝化过程碳源不足，导致TN去除率低，难以达标排放。近年来随着一些新型脱氮工艺的兴起，如厌氧氨氧化工艺、短程硝化反硝化工艺等，对于这种高COD、高NH₄⁺-N、低C/N 废水有了一些较好的处置方法。相比传统脱氮工艺，新型生物脱氮工艺在能源、碳源、占地面积等方面较传统脱氮工艺有着明显的优势。

短程硝化工艺可以将硝化过程控制在NO₂^--N阶段，积累大量的亚硝酸盐。半短程硝化可与反硝化或者厌氧氨氧化组成新的组合工艺，能够较好的进行生物脱氮，特别适用于高NH₄⁺-N、低C/N废水的处理。不论短程硝化与反硝化还是厌氧氨氧化工艺，如何将硝化过程控制在NO₂^--N阶段，积累大量的亚硝酸盐都是研究重点。当前针对短程硝化技术的研究主要是控制DO浓度、FA浓度、温度和pH等来实现。但针对如餐厨废水此类COD 浓度高于1500mg/L、NH₄⁺-N浓度高于1000mg/L且C/N较低的废水启动半短程硝化工艺需要进行适当稀释，逐步提高基质浓度，或需要外加化学抑制剂如氯酸钾(KClO₃)来抑制亚硝酸盐氧化细菌(NOB)活性，实现半短程硝化反应的启动和运行。

发明内容

本发明的目的是要提供一种餐厨厌氧废水半短程硝化工艺启动方法，为厌氧氨氧化工艺提供适宜的进水，解决餐厨厌氧废水TN去除率低等问题。

本发明的第一个目的是提供一种半短程硝化反应器，包括反应器本体、曝气装置、温度在线监测仪、DO在线监测仪、pH在线测定仪；和PLC控制系统；所述温度在线监测仪、 DO在线监测仪、pH在线测定仪分别通过探头伸入至反应器内部，另一端均与PLC控制系统连接；反应器本体的底部设置曝气装置，曝气装置与设置在反应器本体外部的空气泵连接；空气泵还与PLC控制系统连接；反应器侧壁设置加热装置，所述加热装置与PLC控制系统连接；反应器内部设置搅拌装置，所述搅拌装置与PLC控制系统连接。

在本发明的一种实施方式中，所述搅拌装置为精密搅拌器。

在本发明的一种实施方式中，所述PLC控制系统还与远程监控系统连接，并通过有线网络与远程监控系统交换数据信息和控制信息。

在本发明的一种实施方式中，所述反应器本体的侧壁上还设置排水阀和排泥阀；所述排泥阀设置在近反应器底部；所述排水阀设置于反应器本体上部。