[发明专利]一种处理城市生活污水的全程自养脱氮颗粒污泥启动方法

摘要

一种专用于处理城市生活污水的全程自养脱氮颗粒污泥启动方法，属于水环境恢复与再生领域。接种全程自养脱氮工艺生物滤柱反冲洗污泥，在高温高氨氮条件下，在机械搅拌和曝气同时作用下逐渐培养颗粒污泥，之后不断降低配水总氮质量浓度和反应时间，强化培养颗粒污泥，并通过改变水质，最终实现其对于城市生活污水的处理。经过140个周期，总氮去除负荷达到0.9kg.m^-3.d^-1，污泥体积平均粒径达到1052.49μm，能够处理总氮质量浓度65±10mg.L^-1的城市生活污水，使出水水质满足一级A标准，可用于培养处理城市生活污水的序批式颗粒污泥反应器启动。

主权项

一种处理城市生活污水的全程自养脱氮颗粒污泥启动方法，其特征在于：1）搭建反应器：采用SBR反应器，反应器底部曝气，上部附加搅拌装置,安置在线pH、DO探头，保证各参数实时在线监测；进水、曝气、排水均采用自动控制；2）反应器采用间歇运行的方式，包括进水、反应、沉淀、排水和闲置五个阶段；一个周期即从反应器开始进水到闲置结束的整个阶段；3）颗粒污泥培养阶段：接种全程自养脱氮工艺生物滤柱反冲洗出来的絮状污泥，污泥浓度4‑8g.L^‑1，设置机械搅拌器转速90‑130rpm.min^‑1，反应器进水采用人工配水，进水总氮只有氨氮，控制初始进水总氮质量浓度为380‑430mg/L，CaCO₃碱度质量浓度1700‑2000mg.L^‑1，反应器温度控制在29‑32℃；曝气采用空气压缩机进气，初始曝气气体上升气速介于0.4‑1.1cm.min^‑1，当总氮消耗量与硝酸盐氮生成量比值大于8，且亚硝酸盐氮浓度低于10mg.L^‑13个周期以上时，下一周期提高气体上升流速，提高幅度0.3‑1.6cm.min^‑1；以总氮去除率达到80%以上所需的反应时间为初始反应时间，当总氮去除率连续3个周期以上高于80%随即在下一周期缩短反应时间，每次缩短幅度为10%‑15%；沉降时间由沉降界面位置决定，当泥位界面位置在排水口以上5%反应柱高度时排泥，当泥位界面位置在排水口以下10%反应柱高度时再次降低沉降时间，每次降低幅度30‑50%，直到沉降时间低于5min；当总氮去除负荷超过0.3kg.m^‑3.d^‑1稳定3个周期以上，体积平均粒径超过400μm以上时，认为颗粒污泥启动成功，进入变基质驯化颗粒污泥阶段；4）变基质驯化颗粒污泥阶段：逐次降低其进水总氮质量浓度，每次降低80%‑100%，同时缩短反应时间，保证总氮去除率在70%以上，反应器温度控制在29‑32℃，CaCO₃碱度质量浓度与总氮质量浓度比值为4.2‑4.8；当总氮去除率连续3个周期以上超过80%，进行下轮调整，直至进水总氮浓度降低至40‑75mg.L^‑1，此后总氮去除率连续3个周期以上超过80%，下一周期缩短反应时间，每次缩短10%‑15%；当总氮消耗量与硝酸盐氮生成量比值大于8，且亚硝酸盐氮浓度低于10mg.L^‑13个周期以上时，下一周期提高气体上升流速，提高幅度0.3‑1.6cm.min^‑1；当总氮去除负荷超过0.6kg.m^‑3.d^‑1稳定3个周期以上，且颗粒污泥平均粒径超过700μm时，认为变基质驯化颗粒污泥阶段成功，进入变温驯化颗粒污泥阶段；5）变温度驯化颗粒污泥阶段：保持进水总氮质量浓度40‑75mg.L^‑1，CaCO₃碱度质量浓度180‑340mg.L^‑1，将温度由上一阶段的29‑32℃降低至18‑23℃，同时增加反应时间，保证总氮去除率在70%以上；当总氮去除率连续3个周期以上超过80%，认为变温度驯化颗粒污泥成功，进入城市生活污水处理阶段；6）城市生活污水处理启动阶段：采用城市生活污水化粪池出水作为反应器进水，总氮质量浓度50‑75mg.L^‑1，CaCO₃碱度质量浓度大于350mg.L^‑1，COD质量浓度180‑350mg.L^‑1，反应器温度为室温；调整反应时间使得总氮去除率超过70%，若总氮去除率连续3个周期以上大于80%，下一周期缩短反应时间10‑30%；当总氮消耗量与硝酸盐氮生成量比值大于8，且亚硝酸盐氮浓度低于10mg.L^‑13个周期以上时，下一周期提高气体上升流速，提高幅度0.3‑1.6cm.min^‑1；当总氮去除负荷达到0.8kg.m^‑3.d^‑1以上稳定3个周期以上，颗粒污泥平均粒径超过1000μm时，认为处理城市生活污水的全程自养脱氮颗粒污泥启动成功。