[发明专利]低NO3

说明书

低NO₃^‑‑N浓度下短程反硝化颗粒污泥活性恢复与系统快速启动的装置与方法，属于污水生物处理技术领域。针对长期闲置及活性较低的反硝化污泥，将NO₃^‑‑N废水和有机物进入缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器，短程反硝化细菌利用有机物将NO₃^‑‑N还原为最终产物NO₂^‑‑N；通过识别pH和ORP特征点控制搅拌时间，同时回收与持留颗粒污泥，强化NO₂^‑‑N积累效果。本发明能强化处理含NO₃^‑‑N废水，同时为颗粒污泥的形成与维持提供了保障，此外还能长期稳定的为厌氧氨氧化反应提供底物NO₂^‑‑N。

技术领域

本发明涉及低NO₃^--N浓度下短程反硝化颗粒污泥活性恢复与系统快速启动的装置与方法，属于污水生物处理技术领域。该方法通过调控污泥龄等参数与缺氧/好氧条件，使低活性或处于不利条件下的反硝化污泥活性快速恢复，强化NO₃^--N的还原，同时促进NO₂^--N积累以实现短程反硝化。通过回收与持留颗粒污泥，强化短程反硝化颗粒污泥系统运行稳定性，实现长期稳定地为厌氧氨氧化反应提供底物NO₂^--N的目标。

背景技术

随着我国经济不断发展，由氮磷引起的富营养化现象越来越严重，开发新型高效节能的技术进行脱氮除磷成为本领域的重点。

厌氧氨氧化技术因其无需曝气、无需投加碳源、污泥产量低，节省运行费用和污泥处理费用等而备受青睐。短程反硝化可以为厌氧氨氧化过程提供底物NO₂^--N。目前，获取NO₂^--N普遍采用的方法是短程硝化过程，其是在有氧条件下，氨氧化细菌将NH₄⁺-N氧化为NO₂^--N。但是在低氨氮浓度条件下，抑制或淘洗亚硝酸盐氧化菌(NOB)较为困难，短程硝化过程难以长期稳定的维持NO₂^--N。另一种获得NO₂^--N的方法是短程反硝化过程，其是指在缺氧条件下，有机物作为电子供体，NO₃^--N被还原为NO₂^--N，以NO₂^--N为最终产物。该过程易于实现和稳定维持，能够长期稳定的为厌氧氨氧化菌提供基质NO₂^--N，为厌氧氨氧化技术的推广应用提供了新的思路。

另一方面，厌氧氨氧化具有较高的脱氮负荷，因此需要基质的高效供给。颗粒污泥因具有沉降性能好、负荷率高、耐恶劣环境等诸多优势而被研究，目前研究主要集中在好氧颗粒污泥、厌氧氨氧化颗粒污泥、厌氧颗粒污泥等，而能够产生NO₂^--N的缺氧反硝化颗粒污泥仍有待研究。

此外，污水生物处理系统在启动阶段往往会遇到反硝化活性低、启动时间长、效果不理想等问题，特别是对于新型的厌氧氨氧化工艺，尚未实现低浓度城市污水处理的工程化应用。

为解决上述问题，本发明通过反硝化污泥活性快速恢复、短程反硝化系统快速启动及颗粒污泥有效持留和稳定运行，实现在低氮素浓度条件下为厌氧氨氧化过程提供基质NO₂^--N。

发明内容