[发明专利]一种低浓度废水自养脱氮的快速启动方法和装置

说明书

本发明公开了一种低浓度废水自养脱氮的快速启动方法和装置。这种快速启动方法包括以下步骤：1)在厌氧氨氧化反应器中接种硝化污泥，并持续曝气；2)将低浓度废水引入所述的厌氧氨氧化反应器中，厌氧氨氧化反应器中挂膜填料，启动运行，对厌氧氨氧化反应器内污泥进行曝气控制，挂膜硝化菌；3)将厌氧氨氧化反应器持续运行，连续流进出水，对进出水中的氨氮和亚硝酸盐氮浓度进行监测，根据出水亚硝酸盐氮浓度控制缩短厌氧氨氧化反应器的水力停留时间；将厌氧氨氧化反应器沉淀的污泥回流处理。本发明这种低浓度废水启动厌氧氨氧化方法具有增殖速率快、处理效率高、启动周期短等优点，且操作简单易行，工程化应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，特别涉及一种低浓度废水自养脱氮的快速启动方法和装置。

背景技术

厌氧氨氧化(Anaerobic ammonia oxidation，ANAMMOX)，其基本原理是在厌氧条件下，微生物以亚硝酸盐氮为电子受体，氨氮为电子供体发生反应生成氮气，从而达到脱氮目的。厌氧氨氧化工艺与传统生物脱氮过程相比，反应过程不需要外加有机碳源作为电子供体，节省大约40％运行费用，同时防止了CO₂的二次污染；前置反应只需将一半NH₄⁺-N氧化为NO₂--N，节省供氧量；厌氧氨氧化菌生长缓慢，同时减少了90％污泥产量，节省污泥处理费用。对于低C/N的生活污水，可生化性差的废水如垃圾渗滤液等，厌氧氨氧化技术具有良好的开发应用前景。

虽然厌氧氨氧化具有如此多的优点，但由于厌氧氨氧化菌倍增时间长，而且由于厌氧氨氧化菌的增殖速率慢，传统生化反应器污泥流失严重，导致处理效率低下。需要严格的厌氧等一些特殊的条件使得其不能快速地投入工程应用。目前国内外许多学者试图通过一些不同的方法探索快速启动及富集高脱氮效能厌氧氨氧化菌的途径，积累了许多可借鉴的经验，研究的热点主要集中在：厌氧氨氧化反应器接种污泥的选取，选取适合厌氧氨氧化细菌生长特性的反应器以及厌氧氨氧化结合膜技术可以有效解决污泥流失严重的问题，而且具有固液分离效率高，生物量高、产水水质好，处理效率高等特点。

CN102259976A公开了一种厌氧氨氧化反应器的快速启动方法，该方法通过定时向使用非厌氧氨氧化污泥(如硝化污泥、反硝化污泥、产甲烷污泥等)启动厌氧氨氧化工艺的反应器中投加少量富集培养成功的厌氧氨氧化污泥为反应器提供某些生长因子，改善厌氧氨氧化工艺的启动条件，并能够增加部分菌源加快反应器污泥中厌氧氨氧化菌的富集；在此基础上通过调整浓度及水力停留时间以避免基质缺乏并加快厌氧氨氧化菌的生长及污泥的颗粒化进程，大大缩短了厌氧氨氧化反应器的启动时间。该技术方案通过接种部分培养成功的厌氧氨氧化污泥，对于实际工程运行借鉴意义不大。

CN101381157A公开了一种菌种流加式厌氧氨氧化装置及其工艺，该方法通过分别采用厌氧氨氧化菌种子罐和厌氧氨氧化反应器两部分，通过分别运行，将来自厌氧氨氧化种子罐的厌氧氨氧化污泥输入厌氧氨氧化反应器，来强化脱氮效果，提高厌氧氨氧化反应器的稳定性。该方案提供了一种对于厌氧氨氧化处理废水的实际工程运行有一定借鉴意义，但是对于如何实现高效快速的厌氧氨氧化菌种培养并未说明。

CN106011017A公开了一种实现厌氧氨氧化菌快速增殖的方法，该方法通基于厌氧氨氧化菌的最大电子转移能力，结合MBR反应器启动厌氧氨氧化，通过接种以硝化污泥(90％)和厌氧颗粒污泥(10％)的混污泥，逐步缩短污泥停留时间，提高厌氧氨氧化菌最大比增长速率，实现厌氧氨氧化菌的快速增殖。该方案针对厌氧氨氧化启动时间长，污泥增长率慢的特点，将MBR与厌氧氨氧化结合在一起，接种最佳污泥源，使得这一新型高效脱氮技术能尽快大量运用到实际生产中。该方法对于如何对反应器内菌种的流逝缺乏一定的手段。