專(zhuān)利名稱(chēng)：一種sbr亞硝化快速恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于城市污水處理與資源化領(lǐng)域。具體涉及一種SBR亞硝化快速恢復(fù)方法
背景技術(shù)：
水是自然界一切生命賴(lài)以生存的不可替代的物質(zhì)，又是社會(huì)發(fā)展不可缺少的重要資源。然而隨著人口的不斷增加，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人類(lèi)不但消耗大量的水資源，而且還不合理的放牧，亂砍濫伐，向環(huán)境中排入大量污染物，造成水資源環(huán)境明顯惡化。近年來(lái)，水體氮素污染和富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題日益嚴(yán)重，危害了魚(yú)類(lèi)和其它水生生物的生存，同時(shí)也給人類(lèi)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，故脫氮除磷問(wèn)題已然成為污水處理中的重要任務(wù)。

硝化/反硝化技術(shù)是一項(xiàng)較成熟且應(yīng)用最為廣泛的廢水生物脫氮技術(shù)，但它存在著諸多問(wèn)題，如:氨氮完全硝化需大量氧氣，增加了動(dòng)力消耗；工藝流程長(zhǎng)，占地面積大，基建投資費(fèi)用高；反硝化過(guò)程還需外加有機(jī)碳源，使運(yùn)行費(fèi)用增加；硝化菌群生長(zhǎng)速率低，難以維持較高的生物濃度，造成系統(tǒng)HRT較長(zhǎng)，增大了曝氣池體積，增加了投資運(yùn)行費(fèi)用等等。近年來(lái)，眾多國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)污水生物脫氮技術(shù)進(jìn)行了大量的理論和試驗(yàn)研究，提出了一些新的生物脫氮理論，諸如:短程硝化反硝化技術(shù)、同步硝化反硝化技術(shù)、厭氧氨氧化技術(shù)、Canon技術(shù)等。諸多脫氮新技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的亞硝化是各種技術(shù)的關(guān)鍵步驟。硝化反應(yīng)是由氨氧化菌(AOB)和亞硝酸鹽氧化菌(NOB)共同作用而完成的，AOB將氨氮氧化成亞氮，NOB將亞氮進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成硝氮。因?yàn)閮煞N菌種的生長(zhǎng)特性存在差異且適宜生存的條件也不同，故可通過(guò)控制反應(yīng)條件來(lái)達(dá)到富集Α0Β，淘洗NOB的目的。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)亞硝化工藝已經(jīng)進(jìn)行了大量的技術(shù)研究，且取得了一定的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)獲得亞硝化反應(yīng)的控制因子和影響因素進(jìn)行了分析。目前對(duì)于亞硝化的穩(wěn)定維持并沒(méi)有定論，特別是在常溫低氨氮條件下的長(zhǎng)期運(yùn)行往往會(huì)導(dǎo)致亞硝化的惡化、破壞甚至崩潰。而崩潰后亞硝化率下降，有大量硝氮生成，不能為后續(xù)工藝提供穩(wěn)定出水。所以尋找一種快速恢復(fù)亞硝化的方法對(duì)于工程有重大的指導(dǎo)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種SBR亞硝化快速恢復(fù)方法。本發(fā)明提供一種SBR亞硝化快速恢復(fù)方法，其特征在于:對(duì)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞的污泥置于SBR反應(yīng)器中，進(jìn)水氨氮濃度為200_400mg/L，控制曝氣量使溶解氧在1.0-2.0mg/L，通過(guò)控制曝氣時(shí)間使得氨氧化率控制在90%_99%，pH調(diào)控在7.70-8.20，維持此條件運(yùn)行，計(jì)算出水亞硝化率即反應(yīng)積累的亞硝酸鹽與積累的亞硝酸鹽與硝酸鹽之和的比值。待亞硝化率達(dá)到90%以上，再一直穩(wěn)定運(yùn)行7天14個(gè)周期以上，即成功實(shí)現(xiàn)亞硝化的恢復(fù)。本發(fā)明所提供的亞硝化快速恢復(fù)的方法，是利用進(jìn)水的高游離氨對(duì)NOB的重新抑制，通過(guò)1.0-2.0mg/L中等溶解氧使AOB快速增值并快速淘洗Ν0Β，以序批式生物反應(yīng)器(SBR)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)亞硝化的快速恢復(fù)。與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:第一，恢復(fù) 迅速，快速恢復(fù)只需4天8個(gè)周期完成了恢復(fù)。第二，方法簡(jiǎn)單、快捷、便于操作。只需改變進(jìn)水氨氮濃度和曝氣量即可完成亞硝化的快速恢復(fù)。以下結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。


圖1是本發(fā)明恢復(fù)前亞硝化污泥運(yùn)行效果2是本發(fā)明恢復(fù)階段亞硝化污泥運(yùn)行效果3是本發(fā)明恢復(fù)后亞硝化污泥運(yùn)行效果圖
具體實(shí)施例方式試驗(yàn)以模擬污水為基礎(chǔ)用水，具體水質(zhì)如下:恢復(fù)前后階段進(jìn)水水質(zhì):NH4+-N=50±5mg/L，pH=7.70^8.20，溫度為 25±1°C。恢復(fù)階段進(jìn)水水質(zhì):NH4+-N=200-400mg/L，pH=7.70^8.20，溫度為 25± 1°C。具體步驟如下:步驟1:反應(yīng)器搭建反應(yīng)器采用SBR反應(yīng)器，反應(yīng)器裝有曝氣裝置，可以通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣量來(lái)控制反應(yīng)器廢水中的溶解氧濃度。反應(yīng)器設(shè)置簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水流程。步驟2:改變運(yùn)行條件將經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行遭到破壞的亞硝化污泥接到SBR反應(yīng)器中，改變運(yùn)行條件，進(jìn)水氨氮濃度為200-400mg/L，控制曝氣量使溶解氧在1.0-2.0mg/L，連續(xù)曝氣12小時(shí)，此步驟旨在讓接種污泥適應(yīng)新環(huán)境不計(jì)入周期數(shù)。適應(yīng)結(jié)束后，采用連續(xù)曝氣，每隔30min取樣一次，連續(xù)取樣測(cè)定三氮濃度直到氨氮全部消耗完畢，以此確定曝氣時(shí)間與氨氮消耗關(guān)系。步驟3:確定反應(yīng)時(shí)間后，繼續(xù)控制溶解氧在1.0-2.0mg/L，進(jìn)水氨氮濃度200-400mg/L,控制曝氣時(shí)間，將氨氮氧化初始氨氮濃度的90%_99%。監(jiān)測(cè)每日進(jìn)出水的氨氮、亞氮、硝氮、計(jì)算亞硝化率，即出水亞硝酸鹽氮/ (出水亞硝酸鹽氮+出水硝酸鹽氮)。保持此策略持續(xù)運(yùn)行4天8個(gè)周期亞硝化率重新達(dá)到90%以上。繼續(xù)保持此策略運(yùn)行7天14個(gè)周期以上，亞硝化率一直維持在90%以上，標(biāo)志著亞硝化恢復(fù)成功?；謴?fù)前亞硝化污泥運(yùn)行效果參見(jiàn)圖1本發(fā)明中前期經(jīng)過(guò)182個(gè)周期的穩(wěn)定運(yùn)行，污泥的亞硝化率開(kāi)始逐漸下降，經(jīng)過(guò)了 20個(gè)周期，亞硝化率從90%下降到49%，基本失去亞硝化效果。由于長(zhǎng)期的穩(wěn)定運(yùn)行，反應(yīng)器體系中的NOB開(kāi)始適應(yīng)了環(huán)境并隨著時(shí)間的積累慢慢增值開(kāi)始成為了優(yōu)勢(shì)菌種，如果不采用適當(dāng)?shù)牟呗?，亞硝化率?huì)持續(xù)下降最終導(dǎo)致亞硝化的崩潰。恢復(fù)過(guò)程中亞硝化污泥的運(yùn)行效果參見(jiàn)圖2出現(xiàn)破壞后的第20個(gè)周期，開(kāi)始了亞硝化的恢復(fù)。改變運(yùn)行條件，進(jìn)水氨氮濃度為200-400mg/L，控制曝氣量使溶解氧在1.0-2.0mg/L，控制曝氣時(shí)間，將氨氮氧化初始氨氮濃度的90%-99%。利用進(jìn)水的高游離氨對(duì)NOB的重新抑制，通過(guò)1.0-2.0mg/L中等溶解氧使AOB快速增值并快速淘洗NOB。運(yùn)行了一個(gè)周期亞硝化率就有顯著上升到達(dá)61%，經(jīng)過(guò)四天8個(gè)周期的運(yùn)行，亞硝化率達(dá)到了 91%，此條件下繼續(xù)運(yùn)行7天14個(gè)周期，亞硝化率一直維持90%以上，實(shí)現(xiàn)了亞硝化污泥破壞后的恢復(fù)?；謴?fù)后亞硝化污泥的運(yùn)行效果見(jiàn)圖3亞硝化恢復(fù)后，恢復(fù)到之前的運(yùn)行條件，進(jìn)水氨氮濃度為50±5mg/L，控制溶解氧維持在0.6-1.0 mg/L，控制曝氣時(shí)間使氨氧化率依舊控制在90%-99%，經(jīng)過(guò)了 30天60個(gè)周期亞硝化率一直維持在90%以上，說(shuō)明恢`復(fù)后亞硝化污泥有很好的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種SBR亞硝化快速恢復(fù)方法，其特征在于: 對(duì)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞的污泥置于SBR反應(yīng)器中，進(jìn)水氨氮濃度為200-400mg/L，控制曝氣量使溶解氧在1.0-2.0mg/L，通過(guò)控制曝氣時(shí)間使得氨氧化率控制在90%-99%，pH調(diào)控在7.70-8.20，維持此條件運(yùn)行，計(jì)算出水亞硝化率即反應(yīng)積累的亞硝酸鹽與積累的亞硝酸鹽與硝酸鹽之和的比值。 待亞硝化率達(dá)到90%以上，再一直穩(wěn)定運(yùn)行7天14個(gè)周期以上，即成功實(shí)現(xiàn)亞硝化的恢復(fù)。
全文摘要
一種SBR亞硝化快速恢復(fù)方法屬于城市污水處理與資源化領(lǐng)域。對(duì)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞的污泥置于SBR反應(yīng)器中。改變運(yùn)行條件，進(jìn)水氨氮濃度為200-400mg/L，控制曝氣量使溶解氧在1.0-2.0mg/L，控制曝氣時(shí)間，氨氧化率控制在90%-99%，pH調(diào)控在7.70-8.20，溫度保持不變。4天8個(gè)周期成功實(shí)現(xiàn)了亞硝化的快速恢復(fù)，亞硝化率90%以上。在此條件下穩(wěn)定運(yùn)行7天14個(gè)周期以上，亞硝化率一直在90%以上。將運(yùn)行條件恢復(fù)到原來(lái)水平，進(jìn)水氨氮濃度50±5mg/L，控制曝氣使溶解氧維持在0.8-1.0 mg/L，溫度控制保持25±1℃，亞硝化率仍能維持90%以上，并實(shí)現(xiàn)了在該條件下亞硝化的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明解決了長(zhǎng)期以來(lái)亞硝化遭到破壞后恢復(fù)慢的難題，為亞硝化實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)和穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)保障。
文檔編號(hào)C02F3/12GK103086502SQ20131000656
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者李冬, 張功良, 蘇東霞, 張肖靜, 梁瑜海, 周元正, 張玉龍, 吳青, 蘇慶嶺, 張翠丹, 門(mén)絢, 楊胤, 何永平, 范丹, 羅亞紅, 曾輝平, 張 杰 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)