CN103086502A - 一种sbr亚硝化快速恢复方法 - Google Patents

Abstract

一种SBR亚硝化快速恢复方法属于城市污水处理与资源化领域。对长期稳定运行遭到破坏的污泥置于SBR反应器中。改变运行条件，进水氨氮浓度为200-400mg/L，控制曝气量使溶解氧在1.0-2.0mg/L，控制曝气时间，氨氧化率控制在90%-99%，pH调控在7.70-8.20，温度保持不变。4天8个周期成功实现了亚硝化的快速恢复，亚硝化率90%以上。在此条件下稳定运行7天14个周期以上，亚硝化率一直在90%以上。将运行条件恢复到原来水平，进水氨氮浓度50±5mg/L，控制曝气使溶解氧维持在0.8-1.0 mg/L，温度控制保持25±1℃，亚硝化率仍能维持90%以上，并实现了在该条件下亚硝化的长期稳定运行。本发明解决了长期以来亚硝化遭到破坏后恢复慢的难题，为亚硝化实现快速恢复和稳定运行提供了技术保障。

Description

一种SBR亚硝化快速恢复方法

技术领域

本发明属于城市污水处理与资源化领域。具体涉及一种SBR亚硝化快速恢复方法

背景技术

水是自然界一切生命赖以生存的不可替代的物质，又是社会发展不可缺少的重要资源。然而随着人口的不断增加，经济的不断发展，人类不但消耗大量的水资源，而且还不合理的放牧，乱砍滥伐，向环境中排入大量污染物，造成水资源环境明显恶化。近年来，水体氮素污染和富营养化问题日益严重，危害了鱼类和其它水生生物的生存，同时也给人类的工农业生产造成了巨大的经济损失，故脱氮除磷问题已然成为污水处理中的重要任务。

硝化/反硝化技术是一项较成熟且应用最为广泛的废水生物脱氮技术，但它存在着诸多问题，如：氨氮完全硝化需大量氧气，增加了动力消耗；工艺流程长，占地面积大，基建投资费用高；反硝化过程还需外加有机碳源，使运行费用增加；硝化菌群生长速率低，难以维持较高的生物浓度，造成系统HRT较长，增大了曝气池体积，增加了投资运行费用等等。近年来，众多国内外学者对污水生物脱氮技术进行了大量的理论和试验研究，提出了一些新的生物脱氮理论，诸如：短程硝化反硝化技术、同步硝化反硝化技术、厌氧氨氧化技术、Canon技术等。诸多脱氮新技术中，实现稳定的亚硝化是各种技术的关键步骤。硝化反应是由氨氧化菌（AOB）和亚硝酸盐氧化菌（NOB）共同作用而完成的，AOB将氨氮氧化成亚氮，NOB将亚氮进一步转化成硝氮。因为两种菌种的生长特性存在差异且适宜生存的条件也不同，故可通过控制反应条件来达到富集AOB，淘洗NOB的目的。国内外学者对亚硝化工艺已经进行了大量的技术研究，且取得了一定的研究成果和实践经验，并对获得亚硝化反应的控制因子和影响因素进行了分析。

目前对于亚硝化的稳定维持并没有定论，特别是在常温低氨氮条件下的长期运行往往会导致亚硝化的恶化、破坏甚至崩溃。而崩溃后亚硝化率下降，有大量硝氮生成，不能为后续工艺提供稳定出水。所以寻找一种快速恢复亚硝化的方法对于工程有重大的指导意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种SBR亚硝化快速恢复方法。

本发明提供一种SBR亚硝化快速恢复方法，其特征在于：

对长期稳定运行遭到破坏的污泥置于SBR反应器中，进水氨氮浓度为200-400mg/L，控制曝气量使溶解氧在1.0-2.0mg/L，通过控制曝气时间使得氨氧化率控制在90%-99%，pH调控在7.70-8.20，维持此条件运行，计算出水亚硝化率即反应积累的亚硝酸盐与积累的亚硝酸盐与硝酸盐之和的比值。待亚硝化率达到90%以上，再一直稳定运行7天14个周期以上，即成功实现亚硝化的恢复。

本发明所提供的亚硝化快速恢复的方法，是利用进水的高游离氨对NOB的重新抑制，通过1.0-2.0mg/L中等溶解氧使AOB快速增值并快速淘洗NOB，以序批式生物反应器（SBR）方式来实现亚硝化的快速恢复。

与传统方法相比，本发明的优势在于：

第一，恢复迅速，快速恢复只需4天8个周期完成了恢复。

第二，方法简单、快捷、便于操作。只需改变进水氨氮浓度和曝气量即可完成亚硝化的快速恢复。

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。

附图说明

图1是本发明恢复前亚硝化污泥运行效果图

图 2 是本发明恢复阶段亚硝化污泥运行效果图

图3 是本发明恢复后亚硝化污泥运行效果图

具体实施方式

试验以模拟污水为基础用水，具体水质如下：

恢复前后阶段进水水质：NH₄ ⁺-N=50±5mg/L，pH =7.70~8.20，温度为25±1℃。

恢复阶段进水水质：NH₄ ⁺-N=200-400mg/L，pH =7.70~8.20，温度为25±1℃。

具体步骤如下：

步骤1：反应器搭建

反应器采用SBR反应器，反应器装有曝气装置，可以通过调节曝气量来控制反应器废水中的溶解氧浓度。反应器设置简单的自动控制装置，实现自动进水、反应、沉淀、排水流程。

步骤2：改变运行条件

将经过长期运行遭到破坏的亚硝化污泥接到SBR反应器中，改变运行条件，进水氨氮浓度为200-400mg/L，控制曝气量使溶解氧在1.0-2.0mg/L，连续曝气12小时，此步骤旨在让接种污泥适应新环境不计入周期数。适应结束后，采用连续曝气，每隔30min取样一次，连续取样测定三氮浓度直到氨氮全部消耗完毕，以此确定曝气时间与氨氮消耗关系。

步骤3：确定反应时间后，继续控制溶解氧在1.0-2.0mg/L，进水氨氮浓度200-400mg/L，控制曝气时间，将氨氮氧化初始氨氮浓度的90%-99%。监测每日进出水的氨氮、亚氮、硝氮、计算亚硝化率，即出水亚硝酸盐氮/（出水亚硝酸盐氮+出水硝酸盐氮）。保持此策略持续运行4天8个周期亚硝化率重新达到90%以上。继续保持此策略运行7天14个周期以上，亚硝化率一直维持在90%以上，标志着亚硝化恢复成功。

恢复前亚硝化污泥运行效果参见图1

本发明中前期经过182个周期的稳定运行，污泥的亚硝化率开始逐渐下降，经过了20个周期，亚硝化率从90%下降到49%，基本失去亚硝化效果。由于长期的稳定运行，反应器体系中的NOB开始适应了环境并随着时间的积累慢慢增值开始成为了优势菌种，如果不采用适当的策略，亚硝化率会持续下降最终导致亚硝化的崩溃。

恢复过程中亚硝化污泥的运行效果参见图2

出现破坏后的第20个周期，开始了亚硝化的恢复。改变运行条件，进水氨氮浓度为200-400mg/L，控制曝气量使溶解氧在1.0-2.0mg/L，控制曝气时间，将氨氮氧化初始氨氮浓度的90%-99%。利用进水的高游离氨对NOB的重新抑制，通过1.0-2.0mg/L中等溶解氧使AOB快速增值并快速淘洗NOB。运行了一个周期亚硝化率就有显著上升到达61%，经过四天8个周期的运行，亚硝化率达到了91%，此条件下继续运行7天14个周期，亚硝化率一直维持90%以上，实现了亚硝化污泥破坏后的恢复。

恢复后亚硝化污泥的运行效果见图3

亚硝化恢复后，恢复到之前的运行条件，进水氨氮浓度为50±5mg/L，控制溶解氧维持在0.6-1.0 mg/L，控制曝气时间使氨氧化率依旧控制在90%-99%，经过了30天60个周期亚硝化率一直维持在90%以上，说明恢复后亚硝化污泥有很好的稳定性。

Claims (1)

1.一种SBR亚硝化快速恢复方法，其特征在于：

对长期稳定运行遭到破坏的污泥置于SBR反应器中，进水氨氮浓度为200-400mg/L，控制曝气量使溶解氧在1.0-2.0mg/L，通过控制曝气时间使得氨氧化率控制在90%-99%，pH调控在7.70-8.20，维持此条件运行，计算出水亚硝化率即反应积累的亚硝酸盐与积累的亚硝酸盐与硝酸盐之和的比值。待亚硝化率达到90%以上，再一直稳定运行7天14个周期以上，即成功实现亚硝化的恢复。

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