CN114684923A - 含氨废水亚硝化过程快速启动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含氨废水亚硝化过程快速启动方法。该方法包括：（1）在反应器中加入污水处理场二沉池的泥水混合物，然后通入二氧化碳气体进行焖爆处理至菌胶团破碎；（2）对步骤（1）所得的混合物进行氧气曝气处理，处理过程中向体系中加入载体和碳源；（3）当体系中COD浓度降低到50mg/L以下时，停止氧气曝气，然后进行沉降和排水；（4）向体系中引入含氨废水启动亚硝化过程，采取批次换排水并逐步提高体系氨氮浓度的操作方式进行亚硝酸细菌的富集培养，结束培养的条件为：亚硝化率达90%以上，完成快速启动。本发明可以实现亚硝化过程的快速启动，能够实现氨氮和总氮的同时高效去除，并可保证反应器的长期稳定运行。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体地说涉及一种含氨废水亚硝化过程快速启动方法，可以通过短程硝化反硝化和短程硝化厌氧氨氧化等新型工艺实现含氨废水的脱氮处理。
背景技术
污水生物脱氮已经从成熟的传统生物脱氮过度到新型生物脱氮工艺研究。新型生物脱氮工艺为低CODCr（化学耗氧量）高氨氮废水的处理提供了可行的途径。特别是亚硝化生物脱氮技术由于具有降低能耗、节约碳源、减少污泥生产量等优点，受到人们的普遍关注，成为废水生物脱氮领域研究和应用的热点之一。
有文献对单级自养脱氮生物膜SBR工艺的启动进行较详细的研究（方芳等，中国给水排水，2006，22(1):58-61），它的特点是在生物膜SBR反应器中接种普通好氧活性污泥和厌氧污泥，在温度为(30±2)℃、pH值为7.5-8.5、DO（溶解氧）为0.8-1.0mg/L和HRT（水力停留时间）为24h的条件下，处理中低浓度氨氮（60-120mg/L）废水，亚硝化选择期共历时80d，经过污泥驯化期、亚硝化选择期和污泥适应期三个较为典型的阶段后，亚硝化率达到了77%，脱氮能力为40%。
CN200410017477.7中提出了一种含氨废水短程硝化快速启动方法，它的特点是以好氧活性污泥作为接种物，采用连续操作方式，将温度控制在25-28℃，pH值控制在7.2-7.5，溶解氧浓度控制在2.5-3.0mg/L，富集足量的硝化菌；当氨氮去除率达98%且运行稳定时将pH值调到8.0-8.2，温度控制在32-35℃之间，溶解氧浓度控制在1.0-1.5mg/L，优选亚硝酸细菌，淘汰硝酸细菌。启动过程中含氨废水的初始浓度为5-6mmol/L，终浓度为30mmol/L，运行39-46d可实现短程硝化的快速启动。CN200810012685.6公开了一种含氨废水短程硝化的快速启动方法，它的特点是以富集的硝化细菌或者是硝化细菌与污水处理厂好氧活性污泥的混合物作为接种物；虽然实现了短程硝化的快速启动，但没有考虑总氮的去除问题。CN201210130655.1公开了一种A/O工艺处理含氨废水的快速启动方法，该方法虽然实现了快速启动，但是菌剂投加量较大，这额外增加了系统启动成本。CN201510635133.0公开了一种A/O工艺处理含氨废水的快速启动方法，包括（1）首先将接种物放入生物反应器，A/O工艺的生物反应器包括缺氧反应器即A反应器和好氧反应器即O反应器；A反应器接种物为亚硝酸型脱氮菌剂和缺氧活性污泥，O反应器接种物为好氧活性污泥，同时在O反应器投加微生物生长促进剂，所述促进剂包括金属盐和多胺类物质，其中金属盐为40-100重量份，多胺类物质为5-30重量份，所述金属盐由钙盐、铜盐、镁盐和/或亚铁盐组成；（2）先采用间歇进水操作，然后采用连续进水两种操作方式进行A/O系统启动。该方法可以降低A/O工艺的启动难度并明显缩短开工时间，降低污水处理系统的启动成本，实现氨氮和总氮的同时高效去除，并可保证反应器长期稳定运行。现有工艺均是采用接种污泥后按照正常条件逐渐驯化，因此必然会存在菌剂和促进剂的流失和浪费。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种含氨废水亚硝化过程快速启动方法。本发明可以实现亚硝化过程的快速启动，能够实现氨氮和总氮的同时高效去除，并可保证反应器的长期稳定运行。
本发明提供的含氨废水亚硝化过程快速启动方法，包括：
（1）在反应器中加入污水处理场二沉池的泥水混合物，然后通入二氧化碳气体进行焖爆处理至菌胶团破碎；
（2）对步骤（1）所得的混合物进行氧气曝气处理，处理过程中向体系中加入载体和碳源；
（3）当体系中COD浓度降低到50mg/L 以下，优选为30-50mg/L时，停止氧气曝气，然后进行沉降和排水；
（4）向体系中引入含氨废水启动亚硝化过程，采取批次换排水并逐步提高体系氨氮浓度的操作方式进行亚硝酸细菌的富集培养，结束培养的条件为：亚硝化率达90%以上，完成快速启动。
上述技术方案中，步骤（1）所述的污水处理场二沉池的泥水混合物按照污泥浓度为5000-10000mg/L加入到反应器。所述泥水混合物可以取自任何含有氨氮污染物的污水处理场。
上述技术方案中，步骤（1）所述的焖爆处理的条件如下：二氧化碳浓度为0.5-1.0g/L，温度为25-35℃。步骤（1）所述的焖爆处理后，体系中COD浓度增加30-60mg/L。
上述技术方案中，步骤（2）中，在氧气曝气处理启动的初期向体系中加入载体和碳源。
上述技术方案中，所述的碳源为葡萄糖、乙酸或者乙酸钠中的至少一种，优选葡萄糖。所述碳源的投加量为投加后体系中COD浓度为650-1000mg/L。
上述技术方案中，所述的载体可以选自活性炭、二氧化硅、海绵中的至少一种，优选活性炭。所述载体的加入量按照废水处理系统有效容积的30%-50%进行装填。
上述技术方案中，步骤（2）所述的氧气曝气处理的条件如下：溶解氧（DO）浓度为4-6mg/L、温度为25-35℃。
上述技术方案中，步骤（3）所述的沉降和排水可采用常规方法进行。排水时，排出体系的水量占总反应体系混合物体积的10%-50%。
上述技术方案中，步骤（4）所述的含氨废水中，氨氮浓度为100-500mg/L，COD浓度为200-600mg/L。
上述技术方案中，步骤（4）中，在亚硝酸细菌培养过程中，每一批次引入含氨废水的同时均加入羟胺类物质和辅酶，当氨氮去除率达95%以上，结束当前批次，排出当前批次含氨废水，重新引入含氨废水进入下一批次培养；在亚硝酸细菌培养过程中，当前批次的亚硝化率达30%以上，优选50%-60%时，从下一批次起向体系内通入NO和/或NO2气体。
上述技术方案中，所述的辅酶包括选自辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ中的至少一种和辅酶Q10，其中辅酶Ⅰ为NADH（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸），辅酶Ⅱ为NADPH（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）。其中，选自辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ中的至少一种与辅酶Q10的质量比为8：1-1：8，优选为5：1-1：5。
上述技术方案中，所述羟胺类物质为羟胺、盐酸羟胺、硫酸羟胺或者磷酸羟胺中的至少一种，优选为磷酸羟胺。
上述技术方案中，羟胺类物质按照加入后在体系内的浓度为1-5mg/L进行投加，辅酶按照加入后在体系内的浓度为0.001-0.01mg/L进行投加。
上述技术方案中，NO和/或NO2气体的加入量占所通入气体总体积的0.001%-0.01%。在亚硝酸细菌培养过程中，所通入气体常规为空气，用于维持体系中的溶解氧量。
上述技术方案中，步骤（4）中，亚硝酸细菌的富集培养条件如下：温度为18-40℃，溶解氧为0.1-3.0mg/L，pH值为7.0-9.0，优选如下：温度为25-35℃，溶解氧为0.5-2.0mg/L，pH值为7.5-8.5。
上述技术方案中，所述的逐步提高体系氨氮浓度的操作方式可采用提高引入含氨废水量的方法。体系初始氨氮浓度为20-100mg/L，每次提高体系氨氮浓度的幅度为10-50mg/L，提高氨氮浓度的条件如下：按体系相同氨氮浓度引入含氨废水时，连续2-5批次使氨氮去除率均达到95%以上且每一批次所用时间与这几批次平均所用时间相差在10%以内，优选5%以内，即可提高下一批次体系的氨氮浓度。
上述技术方案中，步骤（4）中，结束培养的条件为：连续3-5批次亚硝化率均达90%以上，完成快速启动。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用活性污泥预处理与促进亚硝化细菌快速繁殖相结合的方法，实现了亚硝化过程的快速启动。发明人发现，对污水处理场二沉池的泥水混合物通入二氧化碳气体先进行焖曝处理，可以先在极端条件下使菌胶团破碎，然后再通过曝气处理实现新的菌胶团快速形成，这样可以激活某些酶的活性，系统内存在多种酶的协同控制，实现与载体的快速结合；
2、对于亚硝酸细菌这种自养型微生物来说，需要从氨氮氧化中获得能量和还原力，才能同化CO2最终合成细胞物质。发明人经研究发现，在常规培养过程中常常存在能量过大、还原力不足等问题而影响蛋白质合成，抑制细胞生长，从而出现细胞分裂和蛋白质合成不能同步的问题。由此，发明人创造性地在亚硝酸细菌培养过程中，在补料的同时加入羟胺类物质和辅酶，并控制NO和/或NO2气体的加入方式，可以调控细胞分裂和蛋白质合成速率，使细胞分裂和蛋白质合成能够同步进行，从而实现亚硝酸细菌的快速繁殖，提高亚硝酸细菌细胞的产率。
3、本发明方法可以进一步降低污水处理系统的启动成本，并可保证反应器的长期稳定运行，对含氨废水处理效率高，能够实现氨氮和总氮的同时去除，可直接应用于A/O系统短程硝化反硝化脱氮工艺。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为本领域常规方法。下述实施例中所用的实验材料，如无特殊说明，均可从生化试剂商店购买得到。
本发明实施例中，COD浓度采用GB11914-89《水质-化学需氧量的测定-重铬酸盐法》测定；氨氮浓度采用GB7478-87《水质-铵的测定-蒸镏和滴定法》测定；硝酸盐氮浓度采用GB 7480-1987《水质-硝酸盐氮的测定-酚二磺酸分光光度法》测定；亚硝酸盐氮浓度采用GB 7493-1987《水质-亚硝酸盐氮的测定-分光光度法》测定。
本发明实施例中，亚硝化率是指氨氮被氧化为亚硝酸盐氮浓度占总的硝化产物浓度的百分数，亚硝化率（%）=排出水中亚硝酸盐氮浓度/（排出水中亚硝酸盐氮浓度+排出水中硝酸盐氮浓度）×100%。
实施例1
本实施例提供的含氨废水亚硝化过程快速启动方法，包括：
（1）实验室准备5L具有搅拌和曝气功能的有机玻璃反应器，按照污泥浓度为7000mg/L加入2L污水处理场二沉池的泥水混合物，然后在温度为28℃条件下，按照0.7g/L通入二氧化碳气体进行焖爆处理至菌胶团破碎，使体系中COD浓度增加40mg/L停止通入二氧化碳气体。
（2）改为氧气曝气处理，此时按照废水处理系统有效容积的40%向体系中加入活性炭并按照加入后COD浓度为800mg/L补加葡萄糖，在溶解氧（DO）浓度为5mg/L、温度为28℃的条件下好氧反应。
（3）当体系中COD浓度降低到40mg/L时，停止氧气曝气，然后进行沉降，将占总反应体系混合物体积的30%的上清液排掉。
（4）向体系中加入含氨废水（氨氮浓度为200mg/L、COD浓度为400 mg/L）启动亚硝化过程，采取批次换排水并逐步提高进水量的操作方式，在温度为28℃，溶解氧为1.0mg/L，pH值8.0的条件下进行亚硝化过程的启动。初始氨氮浓度为30mg/L，在反应过程中，当氨氮去除率达95%以上，结束当前批次，补料进入下一批次培养，每一批次补料的同时均按照2mg/L的浓度加入磷酸羟胺并按照0.005mg/L的浓度加入辅酶Ⅰ NADH和辅酶Q10（质量比为1：1）。启动过程中连续2个批次使氨氮去除率均达到96%以上且每一批次所用时间与这几批次平均所用时间相差4%以内，即提高下一批次的进水量，使得氨氮浓度提高30mg/L。运行到第8个批次亚硝化率达55.8%，第9个批次起按照占所通入气体总体积的0.005%通入NO2气体，继续运行到第16个批次时亚硝化率达96.6%，继续运行3次亚硝化率均大于90%，出水氨氮浓度平均为4.2mg/L，此时完成亚硝化的快速启动，启动周期为19天。
实施例2
（1）实验室准备5L具有搅拌和曝气功能的有机玻璃反应器，按照污泥浓度为5000mg/L加入2L污水处理场二沉池的泥水混合物，然后在温度为33℃条件下，按照1.0g/L通入二氧化碳气体进行焖爆处理至菌胶团破碎，使体系中COD浓度增加60mg/L停止通入二氧化碳气体。
（2）改为氧气曝气处理，此时按照废水处理系统有效容积的50%向体系中加入活性炭并按照加入后COD浓度为1000mg/L补加葡萄糖，在溶解氧（DO）浓度为6mg/L、温度为33℃的条件下好氧反应。
（3）当体系中COD浓度降低到50mg/L时，停止氧气曝气，然后进行沉降，将占总反应体系混合物体积的20%的上清液排掉。
（4）向体系中加入含氨废水（氨氮浓度为200mg/L、COD浓度为400 mg/L）启动亚硝化过程，采取批次换排水并逐步提高进水量的操作方式，在温度为33℃，溶解氧为2.0mg/L，pH值7.5的条件下进行亚硝化过程的启动。初始氨氮浓度为50mg/L，在反应过程中，当氨氮去除率达95%以上，结束当前批次，补料进入下一批次培养，每一批次补料的同时均按照1mg/L的浓度加入磷酸羟胺并按照0.005mg/L的浓度加入辅酶Ⅰ NADH和辅酶Q10（质量比为2：1）。启动过程中连续2个批次使氨氮去除率均达到96%以上且每一批次所用时间与这几批次平均所用时间相差4%以内，即提高下一批次的进水量，使得氨氮浓度提高30mg/L。运行到第9个批次亚硝化率达56.7%，第10个批次起按照占所通入气体总体积的0.005%通入NO气体，继续运行到第17个批次时亚硝化率达95.4%，继续运行3次亚硝化率均大于90%，出水氨氮浓度平均为4.8mg/L，此时完成亚硝化的快速启动，启动周期为20天。
实施例3
（1）实验室准备5L具有搅拌和曝气功能的有机玻璃反应器，按照污泥浓度为10000mg/L加入污水处理场二沉池的泥水混合物，然后首先在温度为30℃条件下，按照0.5g/L通入二氧化碳气体进行焖爆处理至菌胶团破碎，使体系中COD浓度增加30mg/L停止通入二氧化碳气体。
（2）改为氧气曝气处理，此时按照废水处理系统有效容积的30%向体系中加入活性炭并按照加入后COD浓度为700mg/L补加葡萄糖，在溶解氧（DO）浓度为4mg/L、温度为30℃的条件下好氧反应。
（3）当体系中COD浓度降低到30mg/L时，停止氧气曝气，然后进行沉降，将占总反应体系混合物体积的10%的上清液排掉。
（4）向体系中加入含氨废水（氨氮浓度为120mg/L、COD浓度为280的含氨废水）启动亚硝化过程，采取批次换排水并逐步提高进水量的操作方式，在温度为30℃，溶解氧为0.8mg/L，pH值8.3的条件下进行亚硝化过程的启动。初始氨氮浓度为50mg/L，在反应过程中，当氨氮去除率达95%以上，结束当前批次，补料进入下一批次培养，每一批次补料的同时均按照2.5mg/L的浓度加入磷酸羟胺并按照0.01mg/L的浓度加入辅酶I NADH和辅酶Q10（质量比为5：1）。启动过程中连续2个批次使氨氮去除率均达到96%以上且每一批次所用时间与这几批次平均所用时间相差4%以内，即提高下一批次的进水量，使得氨氮浓度提高30mg/L。运行到第9个批次亚硝化率达54.2%，第10个批次起按照占所通入气体总体积的0.001%通入NO气体，继续运行到第17个批次时亚硝化率达93.4%，继续运行3次亚硝化率均大于90%，出水氨氮浓度平均为5.4mg/L，此时完成亚硝化的快速启动，启动周期为20天。
实施例4
本实施例提供的含氨废水亚硝化过程快速启动方法，包括：
（1）实验室准备5L具有搅拌和曝气功能的有机玻璃反应器，按照污泥浓度为7000mg/L加入2L污水处理场二沉池的泥水混合物。然后在温度为28℃条件下，按照0.7g/L通入二氧化碳气体进行焖爆处理至菌胶团破碎，使体系中COD浓度增加40mg/L停止通入二氧化碳气体。
（2）改为氧气曝气处理，此时按照废水处理系统有效容积的40%向体系中加入活性炭并按照加入后COD浓度为800mg/L补加葡萄糖，在溶解氧（DO）浓度为5mg/L、温度为28℃的条件下好氧反应。
（3）当体系中COD浓度降低到40mg/L时，停止氧气曝气，然后进行沉降，将占总反应体系混合物体积的30%的上清液排掉。
（4）向体系中加入含氨废水（氨氮浓度为200mg/L、COD浓度为400 mg/L）启动亚硝化过程，采取批次换排水并逐步提高进水量的操作方式，在温度为28℃，溶解氧为1.0mg/L，pH值8.0的条件下进行亚硝化过程的启动。初始氨氮浓度为30mg/L，在反应过程中，当氨氮去除率达95%以上，结束当前批次，补料进入下一批次培养，每一批次补料的同时均按照5mg/L的浓度加入磷酸羟胺并按照0.05mg/L的浓度加入辅酶I NADH和辅酶Q10（质量比为1：5）。启动过程中连续2个批次使氨氮去除率均达到96%以上且每一批次所用时间与这几批次平均所用时间相差4%以内，即提高下一批次的进水量，使得氨氮浓度提高30mg/L。运行到第9个批次亚硝化率达57.3%，第10个批次起按照占所通入气体总体积的0.01%通入NO气体，继续运行到第18个批次时亚硝化率达92.8%，继续运行3次亚硝化率均大于90%，出水氨氮浓度平均为5.1mg/L，此时完成亚硝化的快速启动，启动周期为21天。
实施例5
本实施例提供的含氨废水亚硝化过程快速启动方法，包括：
（1）实验室准备5L具有搅拌和曝气功能的有机玻璃反应器，按照污泥浓度为7000mg/L加入2L污水处理场二沉池的泥水混合物。然后在温度为28℃条件下，按照0.7g/L通入二氧化碳气体进行焖爆处理至菌胶团破碎，使体系中COD浓度增加40mg/L停止通入二氧化碳气体。
（2）改为氧气曝气处理，此时按照废水处理系统有效容积的40%向体系中加入海绵体并按照加入后COD浓度为800mg/L补加葡萄糖，在溶解氧（DO）浓度为5mg/L、温度为28℃的条件下好氧反应。
（3）当体系中COD浓度降低到40mg/L时，停止氧气曝气，然后进行沉降，将占总反应体系混合物体积的30%的上清液排掉。
（4）向体系中加入含氨废水（氨氮浓度为200mg/L、COD浓度为400 mg/L）启动亚硝化过程，采取批次换排水并逐步提高进水量的操作方式，在温度为28℃，溶解氧为1.0mg/L，pH值8.0的条件下进行亚硝化过程的启动。初始氨氮浓度为30mg/L，在反应过程中，当氨氮去除率达95%以上，结束当前批次，补料进入下一批次培养，每一批次补料的同时均按照2mg/L的浓度加入磷酸羟胺并按照0.005mg/L的浓度加入辅酶Ⅰ NADH和辅酶Q10（质量比为1：1）。启动过程中连续2个批次使氨氮去除率均达到96%以上且每一批次所用时间与这几批次平均所用时间相差4%以内，即提高下一批次的进水量，使得氨氮浓度提高30mg/L。运行到第8个批次亚硝化率达54.9%，第9批次起按照占所通入气体总体积的0.005%通入NO2气体，继续运行到第16个批次时，亚硝化率达92.1%，继续运行3次亚硝化率均大于90%，出水氨氮浓度平均为5.3mg/L，此时完成亚硝化的快速启动，启动周期为19天。
实施例6
本实施例提供的含氨废水亚硝化过程快速启动方法，包括：
（1）实验室准备5L具有搅拌和曝气功能的有机玻璃反应器，按照污泥浓度为7000mg/L加入2L污水处理场二沉池的泥水混合物。然后在温度为28℃条件下，按照0.7g/L通入二氧化碳气体进行焖爆处理至菌胶团破碎，使体系中COD浓度增加40mg/L停止通入二氧化碳气体。
（2）改为氧气曝气处理，此时按照废水处理系统有效容积的40%向体系中加入海绵体并按照加入后COD浓度为800mg/L补加乙酸，在溶解氧（DO）浓度为5mg/L、温度为28℃的条件下好氧反应。
（3）当体系中COD浓度降低到40mg/L时，停止氧气曝气，然后进行沉降，将占总反应体系混合物体积的30%的上清液排掉。
（4）向体系中加入含氨废水（氨氮浓度为200mg/L、COD浓度为400 mg/L）启动亚硝化过程，采取批次换排水并逐步提高进水量的操作方式，在温度为28℃，溶解氧为1.0mg/L，pH值8.0的条件下进行亚硝化过程的启动。初始氨氮浓度为30mg/L，在反应过程中，当氨氮去除率达95%以上，结束当前批次，补料进入下一批次培养，每一批次补料的同时均按照2mg/L的浓度加入磷酸羟胺并按照0.005mg/L的浓度加入辅酶Ⅰ NADH和辅酶Q10（质量比为1：1）。启动过程中连续2个批次使氨氮去除率均达到96%以上且每一批次所用时间与这几批次平均所用时间相差4%以内，即提高下一批次的进水量，使得氨氮浓度提高30mg/L。运行到第8个批次亚硝化率达56.5%，第9个批次起按照占所通入气体总体积的0.005%通入NO2气体，继续运行到第16个批次时亚硝化率达93.2%，继续运行3次亚硝化率均大于90%，出水氨氮浓度平均为4.6mg/L，此时完成亚硝化的快速启动，启动周期为19天。
对比例1
与实施例1相比，所不同的是：在5L具有搅拌和曝气功能的有机玻璃反应器，按照污泥浓度为7000mg/L加入1.4L污水处理场二沉池的泥水混合物，后没有采取步骤（1）-（3）的处理过程，直接向体系中加入0.6L含氨废水（氨氮浓度为200mg/L、COD浓度为400mg/L）启动亚硝化过程，采取批次换排水并逐步提高进水量的操作方式，在温度为28℃，溶解氧为1.0mg/L，pH值8.0的条件下进行亚硝化过程的启动。初始氨氮浓度为30mg/L，在反应过程中，当氨氮去除率达95%以上，结束当前批次，补料进入下一批次培养，每一批次补料的同时均按照2mg/L的浓度加入磷酸羟胺并按照0.005mg/L的浓度加入辅酶Ⅰ NADH和辅酶Q10（质量比为1：1）。启动过程中连续2个批次使氨氮去除率均达到96%以上且每一批次所用时间与这几批次平均所用时间相差4%以内，即提高下一批次的进水量，使得氨氮浓度提高30mg/L。运行到第15个批次亚硝化率达52.8%，第16个批次起按照占所通入气体总体积的0.005%通入NO2气体，继续运行到第34个批次时亚硝化率达92.4%，继续运行3次亚硝化率均大于90%，出水氨氮浓度平均为9.6mg/L，此时完成亚硝化的快速启动，启动时间为37天。
对比例2
与实施例1相比，所不同的是没有步骤（2）的处理过程，结果：启动时间为34天，处理后出水氨氮浓度平均为8.9mg/L，亚硝化率达91.2%。
对比例3
与实施例1相比，所不同的是步骤（2）没有加入载体和碳源，结果：启动时间为32天。处理后出水氨氮浓度平均为8.2mg/L，亚硝化率达92.3%。
对比例4
与实施例1相比，所不同的是步骤（4）每一批次换水的同时没有加辅酶Q10。运行到第11个批次亚硝化率达51.3%，从第12个批次起按照占所通入气体总体积的0.005%通入NO2气体，继续运行到第25个批次时，亚硝化率达90.6%，继续运行3次亚硝化率均大于90%，出水氨氮浓度平均为7.2mg/L，此时完成亚硝化的快速启动，启动周期为29天。
对比例5
与实施例1相比，所不同的是步骤（4）每一批次换水的同时没有加磷酸羟胺。运行到12个批次后亚硝化率才达51.6%，从第13个批次起按照占所通入气体总体积的0.005%通入NO2气体，继续运行到第26个批次时，亚硝化率达90.2%，继续运行3次亚硝化率均大于为90%，出水氨氮浓度平均为9.4mg/L，此时完成亚硝化的快速启动，启动周期为30天。
对比例6
与实施例1相比，所不同的是运行到第8个批次亚硝化率达55.8%，第9个批次起体系内并没有通入 NO2气体，继续运行到16个批次时亚硝化率只有72.4%，继续运行到第26个批次，亚硝化率达90.4%，继续运行3次亚硝化率均大于90%，出水氨氮浓度平均为10.2mg/L，此时完成亚硝化的快速启动，启动周期为29天。
Claims (18)
1.一种含氨废水亚硝化过程快速启动方法，包括：
（1）在反应器中加入污水处理场二沉池的泥水混合物，然后通入二氧化碳气体进行焖爆处理至菌胶团破碎；
（2）对步骤（1）所得的混合物进行氧气曝气处理，处理过程中向体系中加入载体和碳源；
（3）当体系中COD浓度降低到50mg/L 以下，优选为30-50mg/L时，停止氧气曝气，然后进行沉降和排水；
（4）向体系中引入含氨废水启动亚硝化过程，采取批次换排水并逐步提高体系氨氮浓度的操作方式进行亚硝酸细菌的富集培养，结束培养的条件为：亚硝化率达90%以上，完成快速启动。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述的污水处理场二沉池的泥水混合物按照污泥浓度为5000-10000mg/L加入到反应器。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述的焖爆处理的条件如下：二氧化碳浓度为0.5-1.0g/L，温度为25-35℃，所述的焖爆处理后，体系中COD浓度增加30-60mg/L。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，在氧气曝气处理启动的初期向体系中加入载体和碳源。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碳源为葡萄糖、乙酸或者乙酸钠中的至少一种；所述碳源的投加量为投加后体系中COD浓度为650-1000mg/L。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的载体选自活性炭、二氧化硅、海绵中的至少一种；所述载体的加入量按照废水处理系统有效容积的30%-50%进行装填。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述的氧气曝气处理的条件如下：溶解氧浓度为4-6mg/L、温度为25-35℃。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）排水时，排出体系的水量占总反应体系混合物体积的10%-50%。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含氨废水中，氨氮浓度为100-500mg/L、COD浓度为200-600mg/L。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，在亚硝酸细菌培养过程中，每一批次引入含氨废水的同时均加入羟胺类物质和辅酶，当氨氮去除率达95%以上，结束当前批次，排出当前批次含氨废水，重新引入含氨废水进入下一批次培养；在亚硝酸细菌培养过程中，当前批次的亚硝化率达30%以上，优选50%-60%时，从下一批次起向体系内通入NO和/或NO2气体。
11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的辅酶包括选自辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ中的至少一种和辅酶Q10，其中辅酶Ⅰ为NADH，辅酶Ⅱ为NADPH；其中，选自辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ中的至少一种与辅酶Q10的质量比为8：1-1：8，优选为5：1-1：5。
12.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，所述羟胺类物质为羟胺、盐酸羟胺、硫酸羟胺或者磷酸羟胺中的至少一种，优选为磷酸羟胺。
13.按照权利要求10、11或12所述的方法，其特征在于，所述羟胺类物质按照加入后在体系内的浓度为1-5mg/L进行投加，辅酶按照加入后在体系内的浓度为0.001-0.01mg/L进行投加。
14.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，所述NO和/或NO2气体的加入量占所通入气体总体积的0.001%-0.01%。
15.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，亚硝酸细菌的富集培养条件如下：温度为18-40℃，溶解氧为0.1-3.0mg/L，pH值为7.0-9.0，优选如下：温度为25-35℃，溶解氧为0.5-2.0mg/L，pH值为7.5-8.5。
16.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述的逐步提高体系氨氮浓度的操作方式采用提高引入含氨废水量的方法。
17.按照权利要求1或16所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，体系初始氨氮浓度为20-100mg/L，每次提高体系氨氮浓度的幅度为10-50mg/L，提高氨氮浓度的条件如下：按体系相同氨氮浓度引入含氨废水时，连续2-5批次使氨氮去除率均达到95%以上且每一批次所用时间与这几批次平均所用时间相差在10%以内，优选5%以内，提高下一批次体系的氨氮浓度。
18.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，结束培养的条件为：连续3-5批次亚硝化率均达90%以上，完成快速启动。
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