申请日2014.03.23
公开(公告)日2014.06.25
IPC分类号C02F3/12
摘要
一种处理城市生活污水的亚硝化颗粒污泥的启动方法：首先接种亚硝化与污水厂混合污泥，将城市生活污水用自来水稀释一倍，使亚硝化工艺稳定运行;然后不断提高进水流量增加水力剪切力，调节曝气量保证一定的总氮损失、氨氧化率和亚硝化率实现絮状污泥颗粒化;最后改变进水为城市生活污水，强化其处理性能。成功实现了连续流方式下处理城市生活污水的亚硝化颗粒污泥的启动。
权利要求书
1.一种处理城市生活污水的亚硝化颗粒污泥的启动方法;步骤如下：
1)反应器搭建，反应器采用好氧升流式污泥床反应器，反应器接 种亚硝化污泥与污水厂活性污泥按质量比为3：1的混合污泥;
2)第Ⅰ阶段，污泥适应连续流反应器且亚硝化工艺稳定运行; 具体方法为：将城市生活污水用自来水稀释一倍，其中COD浓度为 120-140mg/L，人工加入硫酸铵控制进水氨氮质量浓度为60-80mg/L， 亚硝酸盐氮质量浓度为1-2mg/L，碱度质量浓度以CaCO3计为 500-700mg/L，温度在23-25℃，pH为7.3-7.7，反应器底部连续曝气， 控制总氮损失在10-20mg/L，氨氮氧化率在60%-65%。若总氮损失连 续3天以上大于20mg/L，则提高曝气量以抑制反硝化菌的增长，每 次曝气量提高幅度为10%-30%，若氨氮氧化率连续3天以上大于 65%，增大进水流量以控制半亚硝化反应，每次进水流量提高幅度为 10%-20%。此阶段溶解氧范围在0.4-0.65mg/L，水力停留时间为 8-9.5h。当氨氮氧化率和亚硝化率连续8d以上分别达到60%和85%以 上，认为絮状污泥已适应连续流反应器且亚硝化反应稳定运行;
3)第Ⅱ阶段，亚硝化好氧颗粒污泥培养阶段;具体方法为：进水 水质不变，温度在23-25℃，pH为7.3-7.7。当氨氧化率和亚硝化率连 续7d以上分别超过60%和80%随即提高进水流量以提高水力剪切 力，每次进水流量提高幅度为20%-30%，同时调节曝气量使反应器 中溶解氧稳定在为0.6-0.85mg/L，氨氮氧化率在60%-65%，总氮损失 在10-20mg/L。此阶段水力停留时间为3-6.5h。当粒径超过600μm 的污泥体积占总污泥体积80%以上时，且连续运行8d以上氨氮氧化 率和亚硝化率分别达到60%和85%以上，认为亚硝化颗粒污泥形成;
4)第III阶段，驯化亚硝化颗粒污泥处理城市生活污水阶段;具 体方法为：控制进水为城市生活污水，其水质指标为COD浓度为 240-280mg/L氨氮质量浓度为60-80mg/L，亚硝酸盐氮质量浓度为 1-3mg/L，加入NaHCO3补充进水碱度，碱度质量浓度以CaCO3计为 500-700mg/L，温度在23-25℃，pH为7.3-7.7，反应器底部连续曝气， 初始溶解氧范围在0.8-0.85mg/L，水力停留时间为3-4.5h。控制总氮 损失在10-20mg/L，氨氮氧化率在60%-65%。若总氮损失连续3天以 上大于20mg/L，提高曝气量以抑制反硝化菌的增长，每次曝气量提 高幅度为10%-30%，若氨氮氧化率连续3天以上大于65%，增大进 水流量以控制半亚硝化反应，每次进水流量提高幅度为10%-20%。 当氨氧化率和亚硝化率连续8d以上分别超过60%和80%时，认为处 理城市生活污水的好氧亚硝化颗粒污泥培养成功。
说明书
一种处理城市生活污水的亚硝化颗粒污泥的启动方法
技术领域
本发明属于水环境恢复与再生领域、污水处理厂自养脱氮领域。具体 涉及处理常温、低氨氮城市生活污水的亚硝化颗粒污泥启动的方法。
背景技术
十一五以来，国家加大了对于环境污染治理的力度，尤其在水环境恢 复方面，推行了国家科技重大专项——水体污染控制与治理，其投入高达 112.66亿元，而在十二五期间该数字将进一步增加为逾140亿元。此举是 为了解决近年来过度排放的氮磷元素导致的水体富营养化问题。据2012年 环境状况公报显示，全国地表水总体为轻度污染，湖泊富营养化状况严重， 氮磷依旧为主要污染物。全国氨氮排放总量为253.6万吨，其中工业源和生 活源的排放量达到了171.1万吨，占氨氮排放总量的67.5%。因此，通过城 市污水厂的兴建与运行，对工业生活等点源污染进行处理，去除氮磷等污 染物，是缓解水环境危机的有效途径。
现阶段针对低碳氮比的城市生活污水，绝大部分污水处理厂采用基于 硝化反硝化原理的传统工艺进行生物脱氮，为达到污水处理一级A排放标 准，尤其是针对其中较为严格的氮素控制指标，需要外加有机碳源、无机 碳源，消耗巨大能源用以硝化液回流以满足反硝化要求，使得污水处理成 本居高不下;同时，投加的碳源最终变成温室气体，对环境造成了二次污 染，这极大的制约了污水处理行业的发展。
亚硝化-厌氧氨氧化是近几年发展起来的新型自养脱氮工艺，自养微生 物厌氧氨氧化菌以NH4+-N为电子供体，NO2--N为电子受体，将其转化成N2， 具有需氧量低、无需有机碳源和运行费用低等优点。厌氧氨氧化要求进水 NO2--N/NH4+-N比为1.32:1，严格的进水条件成为限制该工艺发展的技术瓶 颈。亚硝化作为其前提与基础，在实际研究中存在污泥难以持留及增长、 抗冲击负荷能力差、长期运行容易失稳转向全程硝化等问题。颗粒污泥因 其突出的沉降性能和结构上的氧传质特点，通过调节DO、回流比、HRT等 条件较易实现稳定的半亚硝化，本研究将好氧颗粒污泥技术运用于亚硝化 工艺，培养具有特殊AOB膜结构的半亚硝化颗粒污泥，为厌氧氨氧化提供 合适比例的进水。实现对于常温低氨氮的城市生活污水的高效处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以常温连续流方式处理城市生活污水的亚 硝化颗粒污泥的启动方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
首先接种成熟亚硝化污泥与污水厂活性硝化混合污泥，人工配水：生 活污水为2:1的水质条件，在控制较低总氮损失以及较高亚硝化率的半亚硝 化条件下，通过不断增加进水流量以提高水力剪切力，逐渐培养为颗粒污 泥，之后进水改为全部的生活污水强化其处理性能，最终实现其对于生活 污水的处理。
本发明实例中，对于反应器基本状况进行了具体描述，但本方法并不 局限于此参数反应器，一切连续流活性污泥反应器皆可应用此方法。
一种处理城市生活污水的亚硝化颗粒污泥的启动方法，包括如下步骤：
1)首先反应器搭建，反应器采用好氧升流式污泥床反应器;反应器接 种亚硝化污泥与污水厂活性污泥按质量比为3：1的混合污泥;
2)第Ⅰ阶段，污泥适应连续流反应器且亚硝化工艺稳定运行;具体方 法为：将城市生活污水用自来水稀释一倍，其中COD浓度为120-140mg/L， 人工加入硫酸铵控制进水氨氮质量浓度为60-80mg/L，亚硝酸盐氮质量浓度 为1-2mg/L，碱度质量浓度以CaCO3计为500-700mg/L，温度在23-25℃，pH 为7.3-7.7，反应器底部连续曝气，控制总氮损失在10-20mg/L，氨氮氧化率 在60%-65%。若总氮损失连续3天以上大于20mg/L，则提高曝气量以抑制反 硝化菌的增长，每次曝气量提高幅度为10%-30%，若氨氮氧化率连续3天以 上大于65%，增大进水流量以控制半亚硝化反应，每次进水流量提高幅度 为10%-20%。此阶段溶解氧范围在0.4-0.65mg/L，水力停留时间为8-9.5h。 当氨氮氧化率和亚硝化率连续8d以上分别达到60%和85%以上，认为絮状污 泥已适应连续流反应器且亚硝化反应稳定运行;
3)第Ⅱ阶段，亚硝化好氧颗粒污泥培养阶段;具体方法为：进水水质 不变，温度在23-25℃，pH为7.3-7.7。当氨氧化率和亚硝化率连续7d以上 分别超过60%和80%随即提高进水流量以提高水力剪切力，每次进水流量 提高幅度为20%-30%，同时调节曝气量使反应器中溶解氧稳定在为 0.6-0.85mg/L，氨氮氧化率在60%-65%，总氮损失在10-20mg/L。此阶段水 力停留时间为3-6.5h。当粒径超过600μm的污泥体积占总污泥体积80% 以上时，且连续运行8d以上氨氮氧化率和亚硝化率分别达到60%和85%以 上，认为亚硝化颗粒污泥形成;
4)第III阶段，驯化亚硝化颗粒污泥处理城市生活污水阶段;具体方法 为：控制进水为城市生活污水，其水质指标为COD浓度为240-280mg/L氨 氮质量浓度为60-80mg/L，亚硝酸盐氮质量浓度为1-3mg/L，加入NaHCO3补充进水碱度，碱度质量浓度以CaCO3计为500-700mg/L，温度在23-25℃， pH为7.3-7.7，反应器底部连续曝气，初始溶解氧范围在0.8-0.85mg/L，水力 停留时间为3-4.5h。控制总氮损失在10-20mg/L，氨氮氧化率在60%-65%。 若总氮损失连续3天以上大于20mg/L，提高曝气量以抑制反硝化菌的增长， 每次曝气量提高幅度为10%-30%，若氨氮氧化率连续3天以上大于65%，增 大进水流量以控制半亚硝化反应，每次进水流量提高幅度为10%-20%。当 氨氧化率和亚硝化率连续8d以上分别超过60%和80%时，认为处理城市生活 污水的好氧亚硝化颗粒污泥培养成功。
与现有的亚硝化工艺相比较，本发明具有以下有益效果：
1)本发明提供了一种可行的颗粒污泥与亚硝化结合的培养方法;
2)本发明提供了一种可行的处理生活污水的亚硝化颗粒污泥启动方法;
3)本发明提供了在常温低基质条件下，亚硝化颗粒污泥运行及维护的策略 与方法。
本发明经过亚硝化絮状污泥稳定运行——亚硝化颗粒污泥培养——亚 硝化颗粒污泥处理生活污水三个阶段，通过对进水流量、曝气量的控制， 在实现较高氨氧化率和亚硝化率的基础上，在较短的时间内实现了好氧亚 硝化颗粒污泥处理城市生活污水的培养。启动过程操作简单，容易控制， 以本发明方法启动反应器，能同时实现稳定的亚硝化工艺，为厌氧氨氧化 自养脱氮工艺提供适合比例的进水。
以下结合具体实施方式对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围 并不局限于此。
