CN113248019A

CN113248019A - 一种低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法

Info

Publication number: CN113248019A
Application number: CN202110646295.XA
Authority: CN
Inventors: 言海燕; 秦海兵; 曹文娟; 郭小斌; 陈亚利; 徐德良; 张攀; 黄从军
Original assignee: China Railway Environmental and Technology Engineering Co Ltd
Current assignee: China Railway Environmental and Technology Engineering Co Ltd
Priority date: 2021-06-10
Filing date: 2021-06-10
Publication date: 2021-08-13

Abstract

一种低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，采用了一种低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动装置，包括以下步骤：步骤一、对生化反应池内注水同时向亚硝化池中投加微生物活化剂，开启亚硝化池曝气装置进行曝气，控制亚硝化池内溶解氧为3mg/L~6mg/L，曝气持续时间为12h~36h；步骤二、分别向亚硝化池和前置反硝化池投加活性污泥，混匀后前置反硝化池开始间歇性进水，在进水总量达到前置反硝化池容积负荷后，启动亚硝化池进水泵，亚硝化池的水位升高后，通过溢流堰及溢流管回流；亚硝化池亚硝化率≥75%时，启动完成。本发明能较好的实现低碳氮比废水短程硝化反硝化的快速启动，且废水中亚硝化率高，状态稳定。

Description

一种低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法。

背景技术

列车集便器污水主要是高铁列车上采用集便器收集的乘客粪便污水，具有高有机物、高悬浮物、高氨氮、高磷、低碳氮比值等“四高一低”的特点，是一种低碳氮比废水，同时其色度较高，生物毒性较大，且含多种抑制物质处理起来难度较大，己成为铁路行业污水治理的重点。通常列车集便器污水的氨氮浓度为1100mg/L~1350mg/L，列车集便器污水的COD浓度为600mg/L~800mg/L。

目前污水中的磷可以通过化学法高效去除，而氮的去除则以生物法为主。污水中氮、磷的去除有化学法、物理法、生物法，生物法相对于化学法和物理法而言，低成本、效率高、效果稳定，是目前公认的最有前途的方法。传统的硝化—反硝化生物脱氮工艺曝气和外加碳源的费用较高，且难以达到日益严格的污染物排放标准，脱氮成为污水处理行业的难点之一。

短程硝化反硝化工艺是指在确硝化过程中，利用亚硝化菌和硝化菌不同的生长条件，培养驯化亚硝化菌，抑制硝化菌的生长，将氨的氧化控制在亚硝氮阶段，阻止亚硝氮的进一步转化，直接以亚硝氮作为电子呼吸链上的受体进行反硝化，从而实现氧气和有机物的双重节约。

但是由于短程硝化反硝化工艺亚硝化率控制难度较高，受溶解氧浓度、污泥浓度、碳氮比等多种因素的影响，亚硝化积累难度高，启动速度较慢，难以持久稳定的实现短程硝化工艺。

因而需要一种低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，以解决背景技术中提出的由于短程硝化反硝化工艺亚硝化率控制难度较高，受溶解氧浓度、污泥浓度、碳氮比等多种因素的影响，亚硝化积累难度高，启动速度较慢，难以持久稳定的实现短程硝化工艺的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，所述低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法采用了一种低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动装置，包括原水箱和生化反应池，生化反应池包括前置反硝化池和亚硝化池；原水箱与生化反应池之间设置有前置反硝化池进水管，前置反硝化池进水管上设置有前置反硝化池进水泵；生化反应池内设有挡板将前置反硝化池和亚硝化池隔开；前置反硝化池和亚硝化池之间设置有亚硝化池进水管，亚硝化池进水管上设置有亚硝化池进水泵；亚硝化池的上部设有亚硝化池溢流堰，亚硝化池溢流堰的末端连接有溢流管，溢流管的另一端与前置反硝化池进水管相连通，且溢流管的亚硝化池溢流堰端的水平高度高于溢流管与前置反硝化池进水管相连的端部的水平高度，使得亚硝化池溢流堰内的水能沿溢流管流入前置反硝化池；前置反硝化池的上部设有前置反硝化池溢流堰，前置反硝化池溢流堰连接生化反应池出水管；前置反硝化池的底部还设置有前置反硝化池曝气装置，亚硝化池的底部还设置有亚硝化池曝气装置；

所述低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法包括以下步骤：

步骤一、对生化反应池内注入清水同时向亚硝化池中投加用于微生物活化的微生物活化剂，开启亚硝化池曝气装置进行曝气，控制亚硝化池内溶解氧为3mg/L~6mg/L，曝气持续时间为12h~36h；

步骤二、完成步骤一后，分别向亚硝化池和前置反硝化池投加活性污泥，混匀后前置反硝化池开始间歇性进水，在进水总量达到前置反硝化池容积负荷后，启动亚硝化池进水泵，亚硝化池的水位升高后，通过亚硝化池溢流堰及溢流管形成亚硝化池流向前置反硝化池的回流；当亚硝化池亚硝化率≥75%时，表示短程硝化反硝化启动完成。

在一种具体的实施方式中，所述步骤一中，清水注入量为生化反应池池体体积的40%~60%。

在一种具体的实施方式中，所述步骤一中，微生物活化剂包括铵盐、矿质元素、胺类物质和无机酸羟胺。

在一种具体的实施方式中，所述矿质元素包括Na元素、K元素、Mg元素、Ca元素、S元素和P元素。

在一种具体的实施方式中，所述胺类物质为精胺、亚精胺或者两者的混合物；所述无机酸羟胺为盐酸羟胺、硫酸羟胺以及磷酸羟胺中的一种或几种。

在一种具体的实施方式中，所述微生物活化剂中，铵盐的质量占比为20%~40%，矿质元素的质量占比为35%~75%，胺类物质的质量占比为10%~30%，无机酸羟胺的质量占比为0.5%~3%。

在一种具体的实施方式中，所述亚硝化池进水量与前置反硝化池进水量之比为回流比，回流比控制为150%~250%。

在一种具体的实施方式中，所述步骤二中，根据原水箱中原水的氨氮的浓度来确定间歇性进水的水量，控制亚硝化池氨氮的浓度为50mg/L~200mg/L；所述活性污泥为市政污水处理厂污泥，污泥含水量为80%~90%，污泥投加量为污水日处理量的0.5%~2%。

在一种具体的实施方式中，在前置反硝化池池内溶解氧小于0.2mg/L时，开启前置反硝化池曝气装置，进行曝气，控制前置反硝化池内溶解氧为0.2~0.5mg/L；优选控制前置反硝化池内溶解氧为0.3~0.4mg/L。

在一种具体的实施方式中，所述前置反硝化池进水管上还设置有前置反硝化池进水阀；所述前置反硝化池进水阀位于前置反硝化池进水泵与前置反硝化池进水管的出水口端之间。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明能较好的实现低碳氮比废水短程硝化反硝化的快速启动，且废水中亚硝化率高，状态稳定。

现有的其它技术中，废水短程硝化反硝化的启动时间往往需要40~60天才能完成，而本发明的短程硝化反硝化启动时间仅需要20天左右，启动时间仅为其它技术的一半，甚至1/3；废水中的亚硝化率能快速达到95%以上，且一直处于稳定状态。本发明大大的提升了生化单元的处理效率，同时减少了由于外界天气环境变化对生化处理工艺调试所带来的影响，保障了出水的稳定达标，满足了后续处理要求。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一种实施例的示意图；

其中，1、原水箱；2、前置反硝化池；3、亚硝化池；4、前置反硝化池溢流堰；5、前置反硝化池曝气装置；6、亚硝化池溢流堰；7、亚硝化池曝气装置；8、前置反硝化池进水泵；9、前置反硝化池进水阀；10、亚硝化池进水泵。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

本发明的一种低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，所述低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法采用了一种低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动装置，包括原水箱1和生化反应池，生化反应池包括前置反硝化池2和亚硝化池3；原水箱1与生化反应池之间设置有前置反硝化池进水管，前置反硝化池进水管上设置有前置反硝化池进水泵8；生化反应池内设有挡板将前置反硝化池2和亚硝化池3隔开；前置反硝化池2和亚硝化池3之间设置有亚硝化池进水管，亚硝化池进水管上设置有亚硝化池进水泵10；亚硝化池3的上部设有亚硝化池溢流堰6，亚硝化池溢流堰6的末端连接有溢流管，溢流管的另一端与前置反硝化池进水管相连通，且溢流管的亚硝化池溢流堰端的水平高度高于溢流管与前置反硝化池进水管相连的端部的水平高度，使得亚硝化池溢流堰6内的水能沿溢流管流入前置反硝化池2；前置反硝化池2的上部设有前置反硝化池溢流堰4，前置反硝化池溢流堰4连接生化反应池出水管；前置反硝化池2的底部还设置有前置反硝化池曝气装置5，亚硝化池3的底部还设置有亚硝化池曝气装置7；

步骤一、对生化反应池内注入清水同时向亚硝化池3中投加用于微生物活化的微生物活化剂，开启亚硝化池曝气装置7进行曝气，控制亚硝化池3内溶解氧为3mg/L~6mg/L，曝气持续时间为12h~36h；

步骤二、完成步骤一后，分别向亚硝化池3和前置反硝化池2投加活性污泥，混匀后前置反硝化池2开始间歇性进水，在进水总量达到前置反硝化池容积负荷后，启动亚硝化池进水泵10，亚硝化池3的水位升高后，通过亚硝化池溢流堰6及溢流管形成亚硝化池3流向前置反硝化池2的回流；当亚硝化池3亚硝化率≥75%时，表示短程硝化反硝化启动完成。

原水箱1用于储存、调节和缓冲进入低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动装置的低碳氮比废水。经原水箱预处理后的废水与亚硝化池处理出水混合后进入前置反硝化池，通过反硝化细菌利用废水中原有的BOD作为反硝化碳源，避免外加碳源。

前置反硝化池处理出水的其中一路进入亚硝化池，在亚硝化池中实现氨氮的稳定亚硝化，将大部分氨氮转化为亚硝氮。亚硝化池处理出水回流至前置反硝化池进水端，与经原水箱预处理后的低碳氮比废水混合后进入前置反硝化池实现有机物与部分总氮的去除。通过本发明的低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动装置处理后，低碳氮比废水中的COD、BOD、氨氮和总氮均可被大部分削减。

步骤一的目的是使系统激活，通过添加微生物活化剂及对亚硝化池曝气，使亚硝化池内拥有了充足的营养剂和氧气，能充分激活活性污泥，使其中的亚硝酸菌快速生长。同时前置反硝化池进水，通过控制进水的水量，缓慢提升进水量，充分利用原水中的营养物质，如COD、碱度等，定时监测各工艺段亚硝酸盐、氨氮、硝酸盐、DO、碱度等指标。

步骤二的目的是使系统启动，开启亚硝化和反硝化之间的回流之后，亚硝化和反硝化回流比控制为150%~250%。维持反硝化池中碱浓度为40~70mg/L，亚硝化池中氨氮浓度为50mg/L~200mg/L，亚硝酸盐呈现上升的状态。

同时控制好溶解氧、pH、水温，维持亚硝化池中溶解氧浓度为3~5mg/L，优选为3.2~3.8mg/L，pH值为7.2~7.5，水温22~25℃。

通过DO、回流比、碱浓度的控制，亚硝化池在持续曝气作用下，氨氮转化为硝氮和亚硝氮，在负荷提升阶段，亚硝氮的积累就已高于硝氮，运行10天时，亚硝化率已达80%，运行至16天以后，亚硝化率就已高达95%以上，并持续保持在高亚硝化率的水平，说明成功快速启动了短程硝化。

在一种具体的实施方式中，所述步骤二中，根据原水箱1中原水的氨氮的浓度来确定间歇性进水的水量，控制亚硝化池氨氮的浓度为50mg/L~200mg/L；所述活性污泥为市政污水处理厂污泥，污泥含水量为80%~90%，污泥投加量为污水日处理量的0.5%~2%。

在一种具体的实施方式中，在前置反硝化池2池内溶解氧小于0.2mg/L时，开启前置反硝化池曝气装置，进行曝气，控制前置反硝化池2内溶解氧为0.2~0.5mg/L；优选控制前置反硝化池2内溶解氧为0.3~0.4mg/L。

前置反硝化池曝气装置的作用包括曝气和搅拌，在通过监测或者其他现象发现前置反硝化池内水质不均匀时，通过开启前置反硝化池曝气装置进行均质；在前置反硝化池内溶解氧小于0.2mg/L时，开启前置反硝化池曝气装置，进行微量的曝气，如前置反硝化池曝气装置控制精度高的话也可以一直保持微量的曝气。

在一种具体的实施方式中，所述前置反硝化池进水管上还设置有前置反硝化池进水阀9；所述前置反硝化池进水阀9位于前置反硝化池进水泵8与前置反硝化池进水管的出水口端之间。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，其特征在于，所述低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法采用了一种低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动装置，包括原水箱（1）和生化反应池，生化反应池包括前置反硝化池（2）和亚硝化池（3）；原水箱（1）与生化反应池之间设置有前置反硝化池进水管，前置反硝化池进水管上设置有前置反硝化池进水泵（8）；生化反应池内设有挡板将前置反硝化池（2）和亚硝化池（3）隔开；前置反硝化池（2）和亚硝化池（3）之间设置有亚硝化池进水管，亚硝化池进水管上设置有亚硝化池进水泵（10）；亚硝化池（3）的上部设有亚硝化池溢流堰（6），亚硝化池溢流堰（6）的末端连接有溢流管，溢流管的另一端与前置反硝化池进水管相连通，且溢流管的亚硝化池溢流堰端的水平高度高于溢流管与前置反硝化池进水管相连的端部的水平高度，使得亚硝化池溢流堰（6）内的水能沿溢流管流入前置反硝化池（2）；前置反硝化池（2）的上部设有前置反硝化池溢流堰（4），前置反硝化池溢流堰（4）连接生化反应池出水管；前置反硝化池（2）的底部还设置有前置反硝化池曝气装置（5），亚硝化池（3）的底部还设置有亚硝化池曝气装置（7）；

步骤一、对生化反应池内注入清水同时向亚硝化池（3）中投加用于微生物活化的微生物活化剂，开启亚硝化池曝气装置（7）进行曝气，控制亚硝化池（3）内溶解氧为3mg/L~6mg/L，曝气持续时间为12h~36h；

步骤二、完成步骤一后，分别向亚硝化池（3）和前置反硝化池（2）投加活性污泥，混匀后前置反硝化池（2）开始间歇性进水，在进水总量达到前置反硝化池容积负荷后，启动亚硝化池进水泵（10），亚硝化池（3）的水位升高后，通过亚硝化池溢流堰（6）及溢流管形成亚硝化池（3）流向前置反硝化池（2）的回流；当亚硝化池（3）亚硝化率≥75%时，表示短程硝化反硝化启动完成。

2.根据权利要求1所述的低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，其特征在于，所述步骤一中，清水注入量为生化反应池池体体积的40%~60%。

3.根据权利要求1所述的低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，其特征在于，所述步骤一中，微生物活化剂包括铵盐、矿质元素、胺类物质和无机酸羟胺。

4.根据权利要求3所述的低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，其特征在于，所述矿质元素包括Na元素、K元素、Mg元素、Ca元素、S元素和P元素。

5.根据权利要求3所述的低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，其特征在于，所述胺类物质为精胺、亚精胺或者两者的混合物；所述无机酸羟胺为盐酸羟胺、硫酸羟胺以及磷酸羟胺中的一种或几种。

6.根据权利要求3所述的低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，其特征在于，所述微生物活化剂中，铵盐的质量占比为20%~40%，矿质元素的质量占比为35%~75%，胺类物质的质量占比为10%~30%，无机酸羟胺的质量占比为0.5%~3%。

7.根据权利要求1所述的低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，其特征在于，所述亚硝化池进水量与前置反硝化池进水量之比为回流比，回流比控制为150%~250%。

8.根据权利要求1所述的低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，其特征在于，所述步骤二中，根据原水箱（1）中原水的氨氮的浓度来确定间歇性进水的水量，控制亚硝化池氨氮的浓度为50mg/L~200mg/L；所述活性污泥为市政污水处理厂污泥，污泥含水量为80%~90%，污泥投加量为污水日处理量的0.5%~2%。

9.根据权利要求1所述的低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，其特征在于，在前置反硝化池（2）池内溶解氧小于0.2mg/L时，开启前置反硝化池曝气装置，进行曝气，控制前置反硝化池（2）内溶解氧为0.2~0.5mg/L；优选控制前置反硝化池（2）内溶解氧为0.3~0.4mg/L。

10.根据权利要求1所述的低碳氮比废水短程硝化反硝化快速启动方法，其特征在于，所述前置反硝化池进水管上还设置有前置反硝化池进水阀（9）；所述前置反硝化池进水阀（9）位于前置反硝化池进水泵（8）与前置反硝化池进水管的出水口端之间。