低NO制造技术

低NO3‑

【技术实现步骤摘要】
低NO3‑
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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


[0001]本专利技术涉及低NO3‑
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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
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‑
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N的还原，同时促进NO2‑
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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‑
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N的目标。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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‑
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N。目前，获取NO2‑
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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NH
4+
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N氧化为NO2‑
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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‑
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N。另一种获得NO2‑
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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‑
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N，以NO2‑
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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‑
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N，为厌氧氨氧化技术的推广应用提供了新的思路。
[0004]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‑
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N的缺氧反硝化颗粒污泥仍有待研究。
[0005]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。
[0006]为解决上述问题，本专利技术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‑
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N。

技术实现思路

[0007]本专利技术提出了低NO3‑
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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，该方法可以在短时间内恢复短程反硝化颗粒污泥的活性，同时还会强化短程反硝化颗粒污泥系统运行稳定性，能够最大限度的将NO3‑
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N转化为NO2‑
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N，一定程度上解决了NO2‑
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N来源困难这一瓶颈问题，对实际的污水处理应用具有良好的参考意义。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供了低NO3‑
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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，其特征在于，包括：含NO3‑
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N废水箱(1)、缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)、颗粒污泥梯级截留装置(3)、碳源投加装置(4)、特征参数实时控制装置(5)、出水箱(6)和信号控制主机(7)；缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)设有进水口(2.1)、搅拌装置(2.2)、曝气装置(2.3)、排水口(2.4)、取样口(2.5)、排泥口(2.6)、碳源补给口(2.7)、自动排水阀(2.8)；颗粒污泥梯级截留装置(3)设有第1级颗粒污泥筛网(3.1)、第2级颗粒污泥筛网(3.2)、絮体污泥排泥口(3.3)；特征参数实时控制装置(5)设有pH在线监测装置(5.1)、ORP在线监测装置(5.2)。
[0009]含NO3‑
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N废水箱(1)通过进水泵(1.1)与缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)进水口(2.1)相连；缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)与pH在线监测装置(5.1)和ORP在线监测装置(5.2)相连；缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)排水口(2.4)通过自动排水阀(2.8)与出水箱(6)相连；缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)排泥口(2.6)与颗粒污泥梯级截留装置(3)相连；碳源投加装置(4)通过碳源投加泵(4.1)与缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)碳源补给口(2.7)相连；此外，搅拌装置(2.2)、碳源投加泵(4.1)、进水泵(1.1)、排水阀(2.8)、曝气泵(2.3)、颗粒污泥梯级截留装置(3)均与信号控制主机(7)相连；第1级颗粒污泥筛网(3.1)孔径为3mm～4.0mm、第2级颗粒污泥筛网(3.2)孔径为1.0mm～2.0mm。
[0010]低NO3‑
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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方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0011](1)反硝化活性快速恢复：接种反硝化污泥于缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器，接种污泥以NO3‑
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N为基质进行反硝化过程，平均比NO3‑
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N还原速率为1～10mgN/gVSS/h，接种后污泥浓度为2g/L～5gVSS/L；含NO3‑
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N废水箱中NO3‑
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N浓度为15～40mgN/L；缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器每周期运行包括进水、搅拌、沉淀、排水和闲置；每周期开始时，开启进水泵，将含NO3‑
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N废水泵入缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器，进水结束时，开启碳源投加泵，控制缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器初始COD与NO3‑
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N质量浓度比为2.8～4.0；开启搅拌装置，缺氧搅拌60～150min；关闭搅拌装置，沉淀30～60min，结束后将上清液排出，排水比为40％～60％；当出水NO3‑
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N浓度≤5mg/L时，缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器启动成功。
[0012]所述的权利要求(1)中，通过搅拌过程进行排泥，控制SBR污泥龄SRT为10～20天。
[0013](2)短程反硝化快速启动：每周期开始时，开启进水泵，将含NO3‑
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N废水泵入缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器，进水结束时，开启碳源投加泵，控制缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器进水结束后COD与NO3‑
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N质量浓度比为2.8～4.0；开启搅拌装置，缺氧搅拌75～180min；在搅拌结束前15～30min开启曝气装置，控制DO为0.2～0.5mg/L；停止搅拌和曝气，沉淀30～60min，将上清液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低NO3‑
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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，其特征在于，包括：含NO3‑
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N废水箱(1)、缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)、颗粒污泥梯级截留装置(3)、碳源投加装置(4)、特征参数实时控制装置(5)、出水箱(6)和信号控制主机(7)；缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)设有进水口(2.1)、搅拌装置(2.2)、曝气装置(2.3)、排水口(2.4)、取样口(2.5)、排泥口(2.6)、碳源补给口(2.7)、自动排水阀(2.8)；颗粒污泥梯级截留装置(3)设有第1级颗粒污泥筛网(3.1)、第2级颗粒污泥筛网(3.2)、絮体污泥排泥口(3.3)；特征参数实时控制装置(5)设有pH在线监测装置(5.1)、ORP在线监测装置(5.2)。含NO3‑
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N废水箱(1)通过进水泵(1.1)与缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)进水口(2.1)相连；缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)与pH在线监测装置(5.1)和ORP在线监测装置(5.2)相连；缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)排水口(2.4)通过自动排水阀(2.8)与出水箱(6)相连；缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)排泥口(2.6)与颗粒污泥梯级截留装置(3)相连；碳源投加装置(4)通过碳源投加泵(4.1)与缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器(2)碳源补给口(2.7)相连；此外，搅拌装置(2.2)、碳源投加泵(4.1)、进水泵(1.1)、排水阀(2.8)、曝气泵(2.3)、颗粒污泥梯级截留装置(3)均与信号控制主机(7)相连；第1级颗粒污泥筛网(3.1)孔径为3mm～4.0mm、第2级颗粒污泥筛网(3.2)孔径为1.0mm～2.0mm。2.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)反硝化活性快速恢复：接种反硝化污泥于缺氧/好氧交替序批式短程反硝化反应器，接种污泥以NO3‑
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N为基质进行反硝化过程，平均比NO3‑
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N还原速率为1～10mgN/gVSS/h，接种后污泥浓度为2g/L～5gVSS/L；含NO3‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：彭永臻，樊佳瑞，杜睿，李紫鑫，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：