CN114804338A - 一种应用于高盐高氨氮废水处理的短程硝化颗粒污泥及培养方法 - Google Patents
一种应用于高盐高氨氮废水处理的短程硝化颗粒污泥及培养方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114804338A CN114804338A CN202210357936.4A CN202210357936A CN114804338A CN 114804338 A CN114804338 A CN 114804338A CN 202210357936 A CN202210357936 A CN 202210357936A CN 114804338 A CN114804338 A CN 114804338A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sludge
- activated sludge
- ammonia nitrogen
- short
- ammonia
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 title description 5
- 238000012136 culture method Methods 0.000 title description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 17
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 5
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 11
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 10
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 7
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 5
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 5
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 4
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 4
- 241001142109 Chloroflexi Species 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 claims description 3
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 3
- 241001453382 Nitrosomonadales Species 0.000 claims description 2
- 241000605122 Nitrosomonas Species 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 230000015784 hyperosmotic salinity response Effects 0.000 claims description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 claims description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 claims description 2
- 238000011222 transcriptome analysis Methods 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 13
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N ON=O.ON=O.ON=O.N Chemical compound ON=O.ON=O.ON=O.N JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000149 chemical water pollutant Substances 0.000 description 7
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 5
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 5
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001651 autotrophic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
- C02F3/1263—Sequencing batch reactors [SBR]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/06—Contaminated groundwater or leachate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2203/00—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage
- C02F2203/004—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage comprising a selector reactor for promoting floc-forming or other bacteria
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/06—Nutrients for stimulating the growth of microorganisms
Abstract
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种高效实现高盐高氨氮废水短程硝化的颗粒活性污泥，以市政污水处理厂普通活性污泥为种泥，以序批式方式进行培养，通过调整基质浓度和沉降时间，获得高效实现高盐高氨氮废水短程硝化的颗粒活性污泥。培养出的污泥，可以快速启动高盐高氨氮废水短程硝化工艺并长期稳定运行，由于颗粒污泥高生物量和沉降性能好的特性，可以减少反应器体积，提高生物工艺效率，同时剩余污泥少，减少污泥处理成本。短程硝化需要的曝气低于传统全程硝化，后续组合反硝化工艺和厌氧氨氧化工艺可以极大地降低碳源投加量，降低运行成本。本发明最终获得的最大亚硝酸盐积累率和氨氧化速率达到98％和1.162～1.164kgN·m‑3·d‑1。
Description
技术领域
本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种应用于高盐高氨氮废水处理的短程硝化颗粒 污泥
背景技术
氨氮为废水中的一种主要污染物，主要以铵离子和游离氨形式存在于水体中。氨氮是引起水体 富营养化和环境污染的重要物质，危害人体健康，易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖，鱼类大量死亡， 甚至会导致湖泊的干涸灭亡。另一方面，氨氮还会使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中增大用氯量； 对某些金属(铜)具有腐蚀性；当污水回用时，再生水中氨氮可以促进输水管道和用水设备中微生物的繁殖， 形成生物垢，堵塞管道和用水设备，并影响换热效率。随着社会发展和生活水平的提高，高盐高氨氮废水 排放量急剧增加，主要来源垃圾渗滤液、煤化工、烟气脱硫脱硝等行业，其氨氮含量达到1000～10000mg/L， 盐度含量大于1000mg/L。因此经济高效地去除高盐高氨氮废水中地氨氮，对生态保护和人类生活与生产 具有重要意义。目前处理高盐高氨氮废水的方法主要包括物化及生物技术，包括氨吹脱、反渗透、电化学 和化学沉淀等物化处理方法，容易产生浓盐水等副产物或者引入其它污染物造成二次污染，需要进一步的 处理，高盐度的特点极易结垢对设备造成腐蚀。而生物技术如硝化-反硝化可以将氨氮转化为氮气排出，因 其成本低、无二次污染等特点在废水处理领域得到广泛应用。但高盐高氨氮废水通常含有的可生化有机物较少，而氨氮浓度较高，仅凭废水中的有机物难以为反硝化提供足够的电子供体，需要投加大量额外碳源， 使得运行成本居高不下。硝化分为氨氮氧化为亚硝氮、亚硝氮氧化为硝氮两个步骤，将氨氮氧化为亚硝氮 这个步骤被称为短程硝化。相较全程硝化，短程硝化可以节约25％的曝气量，此外反硝化亚硝酸盐比反硝 化硝酸盐所消耗的碳源量也减少了40％。厌氧氨氧化工艺可以以氨氮和亚硝氮为底物发生自养脱氮，较传 统的反硝化节约了100％的碳源。与传统硝化反硝化相比，基于短程硝化的脱氮工艺具有节约曝气量、碳 源投加量，减少剩余污泥量少等优势，可以有效降低工艺运行成本，在处理高盐高氨氮废水方面具有广阔 的应用前景。
已有的基于絮状活性污泥的工艺，通过包括控制低DO、实时控制等手段实现短程硝化，但存在 氨氧化速率低、控制终点不清晰、难以实现长时间稳定的短程硝化。相比之下，颗粒污泥具有沉降性能好、 污泥龄长、菌群结构丰富等特点，其独特的物理结构使其更容易实现稳定的短程硝化，无需准确地控制 DO。同时其具有抗毒性、负荷高、出水稳定等优势。因此将短程硝化颗粒污泥应用于高盐高氨氮废水生 物处理中，具有非常重要的应用价值和经济效益。
发明内容
本发明提供一种应用于高盐高氨氮废水处理的短程硝化颗粒污泥及培养方法，针对现有生物脱 氮工艺的问题，实现高盐高氨氮废水稳定高效短程硝化。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：
一种高效实现高盐高氨氮废水短程硝化的颗粒活性污泥产品，其特征在于：其形态为黄褐色、 致密且不规则的球形颗粒，直径为0.5～2.5mm，沉降速度为15～25m/h，SVI5范围在20～30ml/g。
所述高效实现高盐高氨氮废水短程硝化的颗粒活性污泥产品，其胞外多聚物多糖和蛋白质含量 分别为6.5～8.5mg/g和30～40mg/g，蛋白质/多糖＝4～6。
所述高效实现高盐高氨氮废水短程硝化的颗粒活性污泥产品，亚硝酸氧化细菌占比＜1％，主要 的好氧氨氧化细菌菌属为Nitrosomonas，其生物量占总微生量的3～25％，且分布在颗粒外层空间厚度小于 400μm处，其活性占总活性微生物的60～70％(基于基因转录组分析)，绿色非硫细菌Chloroflexi生物量占 比10～40％，分布在颗粒内部，构成颗粒污泥骨架，其活性占比10～20％，为颗粒污泥厌氧核心的主要功能 菌。
所述高效实现高盐高氨氮废水短程硝化的颗粒活性污泥产品，适用于氨氮含量为200～2000mg/L, 盐度为0.1～1％的高盐高氨氮废水的短程硝化处理，无需精准控制溶解氧参数，保持长期运行稳定，出水亚 硝酸盐积累率高达85-95％。
本发明还提供一种高效实现高盐高氨氮废水短程硝化的颗粒活性污泥产品的培养方法，包括以 下步骤：
(1)将市政污水处理厂的活性污泥连续空曝20～26h。
(2)将步骤1中的污泥接种于反应器中。
(3)向反应器中泵入营养液，采用序批式运行方式连续运行反应器。
(4)逐步缩短沉降时间，排除沉降性能差，结构松散的絮体，实现选择压促进颗粒形成，最终 获得具有短程硝化能力和耐盐能力的颗粒污泥。
优选的，所述步骤(1)的活性污泥为松散的絮状污泥，其平均粒径小于0.1mm。
优选的，所述步骤(2)的初始污泥浓度为3～4gMLSS/L。
优选的，所述步骤(3)中的每个序批式运行周期为4～6h，其中进水5～10min，沉淀时间为50min， 出水5～10min，体积交换比50％，HRT＝8～12h，通过空气流量计控制曝气量为0.2～0.3L/min，在室温下运 行，投加碳酸氢钠调控pH为7.0～8.0和补充无机碳源。
优选的，所述步骤(3)中的反应器营养液的初始氨氮为50mg/L，维持出水氨氮去除率高于90％， 并逐步提高氨氮浓度至500～600mg/L。
优选的，所述步骤(3)中反应器营养液中包括以下营养物质：4.886mgMgSO4，6.5mgCaCl2·H2O， 2.401mgFeCl3，8.75mgKH2PO4，26.84mgNa2HPO4·12H2O，0.0125mgH3BO4，0.015885mgCuCl2·2H2O， 0.0125mgMnSO4·H2O，0.0125mg(NH4)6Mo7·4H2O，0.0125mgAlCl3，0.0125mgCoCl2·H2O，0.0125mgNiCl2。
优选的，所述步骤(4)逐步缩短反应器沉降时间，最终沉淀时间应为3～6min。
表1短程硝化颗粒活性污泥的产品特性
本发明具有如下有益的技术效果：
(1)短程硝化颗粒活性污泥产品具有良好的短程硝化活性，无需精密控制DO等条件即可实现良好 的短程硝化效果，处理高盐高氨氮废水可以取得较高的氨氧化速率。
(2)短程硝化颗粒活性污泥产品沉降性能好，可以缩短时间，减少工艺占地面积，提高工艺效率。
(3)短程硝化颗粒活性污泥产品具备丰富的种群结构，抗冲击负荷能力强，同时具有更好的抗毒 和耐盐能力。
(4)短程硝化颗粒活性污泥产品可以承受高氨氮负荷，处理高氨氮废水时可以缩短启动时间和提 高处理效率。
附图说明
图1为污泥培养所用反应器示意图。其中，1.曝气头；2.出水口；3.转子流量计；4.进水泵；5.出 水泵；6.空气压缩机；7.自控装置；8.出水箱；9.进水箱。
图2为成熟的短程硝化颗粒活性污泥产品外观照片
图3为成熟的短程硝化颗粒活性污泥的菌群结构，a为培养时间1100d的门水平上的菌群结构；b 为培养时间1100d的属水平上的菌群结构；c为培养时间1100d的门水平上的RNA表达量；d为培养时间1100d 的属水平上的RNA表达量。
图4为实施例1中短程硝化颗粒活性污泥反应器处理垃圾渗滤液出水NH4 +-N浓度、NO2 --N浓度和NO3 --N浓度。
图5为实施例1中短程硝化颗粒污泥反应器处理垃圾渗滤液出水亚硝酸盐积累率、氨氮去除率。
图6为实施例1中短程硝化颗粒污泥反应器处理垃圾渗滤液一个循环的NH4 +-N浓度、NO2 --N浓 度、NO3 --N浓度、DO和pH的变化趋势。
图7为实施例2中短程硝化颗粒污泥反应器处理脱硫废水一个循环的NH4 +-N浓度、NO2 --N浓度、 NO3 --N浓度、DO和pH的变化趋势。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此，凡在本发明的精神和原则之 内所作出的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所采用的试剂、材料和设备等，均可从商业途径获得。
下述实施例中污泥生物量皆采用重量法测量，氨氮、亚硝氮和硝氮浓度采用紫外分光光度法。
实施例1、利用短程硝化颗粒污泥处理垃圾渗滤液
利用短程硝化颗粒污泥处理垃圾渗滤液，反应器在室温下运行，考察反应器的氨氧化的速率， 短程硝化的稳定性和亚硝酸颗粒污泥反应器亚硝酸盐积累率。
本实施例反应器内接种颗粒污泥浓度为4.2g MLSS/L。
颗粒污泥反应器按照序批式方式运行，体积交换比为50％，每个周期包括进水5min，6h曝气， 5min沉淀和5min出水。
表2垃圾渗滤液水质
通过对废水适当稀释实现驯化，分别为稀释4倍(阶段Ⅰ，1～13d)，稀释3倍(阶段Ⅱ，14～23d) 和稀释2倍(阶段Ⅲ，24～46d)
经过46d的运行，实现了垃圾渗滤液短程硝化工艺的快速启动，稳定期氨氮去除率达到55％以上， 亚硝酸盐积累率为85％左右，出水硝氮低于50mg/L，实现了稳定的运行。出水亚硝氮：氨氮接近1：1.2， 基本满足厌氧氨氧化的进水条件。
分析稳定期间，反应器一个循环内的变化情况，发现氨氮降解率为55％左右的主要原因是碱度 不足，导致反应无法继续，碱度充足期间氨氧化速率达到0.9～1.03kgN·m-3·d-1，实现较高的氨氮去除速率， 缩短了反应时间。
实施例2、利用短程硝化颗粒活性污泥处理烟气脱硫废水
利用实施例1中培养的短程硝化颗粒活性污泥处理烟气脱硫废水，反应器接种颗粒污泥浓度为4 g MLSS/L。
采用批次实验的方式运行反应器，考察短程硝化颗粒活性污泥处理脱硫废水的短程硝化效果。
表3脱硫废水水质
通过高温烧结曝气石提供空气，通过添加碳酸氢钠控制pH在7～8。
如图7所示污泥经过短暂的适应，在36h处实现氨氮的完全降解出水亚硝氮为1008.71±0.46mg/L、硝 氮为17.12±2.11mg/L，亚硝酸盐积累率大于98％，平均氨氧化速率为0.675kgN·m-3·d-1。
Claims (9)
1.一种高效实现高盐高氨氮废水短程硝化的颗粒活性污泥产品，其特征在于：适用于氨氮含量为200～2000mg/L、盐度为0.1～1％的高盐高氨氮废水的短程硝化处理，无需精准控制溶解氧参数，可保持长期运行稳定，出水亚硝酸盐积累率高达85～95％。
2.根据权利要求1所述的一种高效实现高盐高氨氮废水短程硝化的颗粒活性污泥产品，其特征在于：其形态为黄褐色、致密且不规则的球形颗粒，直径为0.5～2.5mm，沉降速度为15～25m/h，SVI5范围在20～30ml/g，其胞外多聚物多糖和蛋白质含量分别为6.5～8.5mg/g和30～40mg/g，蛋白质/多糖＝4～6，亚硝酸氧化细菌占比＜1％，主要的好氧氨氧化细菌菌属为Nitrosomonas，其生物量占总微生量的3～25％，且分布在颗粒外层空间厚度小于400μm处，其活性占总活性微生物的60～70％(基于基因转录组分析)，绿色非硫细菌Chloroflexi生物量占比10～40％，分布在颗粒内部，构成颗粒污泥骨架，其活性占比10～20％，为颗粒污泥厌氧核心的主要功能菌。
3.一种培养如权利要求1所述的颗粒活性污泥产品的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将市政污水处理厂的活性污泥连续空曝20～26h；
(2)将步骤1中的污泥接种于反应器中；
(3)向反应器中泵入无机营养液，采用序批式运行方式连续运行反应器；
(4)逐步缩短沉降时间，排除沉降性能差，结构松散的絮体，实现选择压促进颗粒形成，最终获得具有短程硝化能力和耐盐能力的颗粒污泥。
4.根据权利要求3所述的一种颗粒活性污泥的培养方法，其特征在于：所述步骤(1)的活性污泥为松散的絮状污泥，其平均粒径小于100μm。
5.根据权利要求3所述的一种颗粒活性污泥的培养方法，其特征在于：所述步骤(2)的初始污泥浓度为3～4g MLSS/L。
6.根据权利要求3所述的一种颗粒活性污泥的培养方法，其特征在于：所述步骤(3)中的每个序批式运行周期为4～6h，其中进水5～10min，沉淀时间为50min，出水5～10min，体积交换比50％，HRT＝8～12h，通过空气流量计控制曝气量为0.2～0.3L/min，在室温下运行，投加碳酸氢钠调控pH为7.0～8.0和补充无机碳源。
7.根据权利要求3所述的一种颗粒活性污泥的培养方法，其特征在于：所述步骤(3)中的无机营养液的初始氨氮浓度为50mg/L，维持出水氨氮去除率高于90％，并逐步提高氨氮浓度至500～600mg/L。
8.根据权利要求3所述的一种颗粒活性污泥的培养方法，其特征在于：所述步骤3反应器进水每升中包括以下营养物质：4.886mgMgSO4，6.5mgCaCl2·H2O，2.401mgFeCl3，8.75mgKH2PO4，26.84mgNa2HPO4·12H2O，0.0125mgH3BO4，0.015885mgCμCl2·2H2O，0.0125mgMnSO4·H2O，0.0125mg(NH4)6Mo7·4H2O，0.0125mgAlCl3，0.0125mgCoCl2·H2O，0.0125mgNiCl2。
9.根据权利要求3所述的一种颗粒活性污泥的培养方法，其特征在于：所述步骤(4)逐步缩短反应器沉降时间，最终沉淀时间应为3～6min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210357936.4A CN114804338A (zh) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | 一种应用于高盐高氨氮废水处理的短程硝化颗粒污泥及培养方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210357936.4A CN114804338A (zh) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | 一种应用于高盐高氨氮废水处理的短程硝化颗粒污泥及培养方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114804338A true CN114804338A (zh) | 2022-07-29 |
Family
ID=82534218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210357936.4A Pending CN114804338A (zh) | 2022-04-06 | 2022-04-06 | 一种应用于高盐高氨氮废水处理的短程硝化颗粒污泥及培养方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114804338A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101830560A (zh) * | 2010-05-14 | 2010-09-15 | 山东大学 | 一种高do条件下短程硝化反硝化颗粒污泥的制备方法 |
| CN102173504A (zh) * | 2011-03-16 | 2011-09-07 | 北京工业大学 | 一种联合fa和fna双重抑制培养短程硝化颗粒污泥的方法 |
| CN105036316A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-11-11 | 成都信息工程大学 | 一种低碳氮比类废水的脱氮方法 |
| CN109704458A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-05-03 | 北京工业大学 | 一种培养处理高盐废水嗜盐颗粒污泥的方法 |
-
2022
- 2022-04-06 CN CN202210357936.4A patent/CN114804338A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101830560A (zh) * | 2010-05-14 | 2010-09-15 | 山东大学 | 一种高do条件下短程硝化反硝化颗粒污泥的制备方法 |
| CN102173504A (zh) * | 2011-03-16 | 2011-09-07 | 北京工业大学 | 一种联合fa和fna双重抑制培养短程硝化颗粒污泥的方法 |
| CN105036316A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-11-11 | 成都信息工程大学 | 一种低碳氮比类废水的脱氮方法 |
| CN109704458A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-05-03 | 北京工业大学 | 一种培养处理高盐废水嗜盐颗粒污泥的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101638267B (zh) | 一种含氨废水短程硝化的快速启动方法 | |
| CN106966498B (zh) | 短程硝化反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮工艺及控制方法 | |
| CN101723512B (zh) | 一种含氨废水高效生化处理方法 | |
| WO2009018686A1 (fr) | Méthode d'élimination de la contamination par le c et le n utilisant des bactéries hétérotropes d'oxydation de l'ammoniac | |
| WO2012000162A1 (zh) | 一步去除废水中碳氮污染物的方法 | |
| CN106434469B (zh) | 一种耐低温硝化菌剂及其制备方法和应用 | |
| CN109205786B (zh) | 一种反渗透浓水的生物膜处理方法 | |
| CN108658229B (zh) | 一种自养/异养深度脱氮过程控制的装置与方法 | |
| CN114772725A (zh) | 一种硫自养短程反硝化耦合厌氧氨氧化强化生活污水脱氮除磷的装置和方法 | |
| CN111422976A (zh) | 一种利用移动床生物膜反应器处理高氨氮废水的工艺 | |
| CN107235553B (zh) | 一种基于污泥焚烧灰的低温好氧颗粒污泥快速培养方法 | |
| CN111410301A (zh) | 一种培养氢自养反硝化颗粒污泥的方法 | |
| CN107162214B (zh) | 一种复合微生物耦合微米零价铁脱氮除磷的污水处理方法 | |
| CN112390358A (zh) | 一种厌氧产甲烷耦合短程硝化厌氧氨氧化强化生活污水脱氮的装置及方法 | |
| CN112079527A (zh) | 一种印染废水高效生化处理方法 | |
| CN112320928A (zh) | 一种利用活性污泥-盐藻混合处理腌制废水的方法 | |
| Liu et al. | Advanced treatment of coal chemical reverse osmosis concentrate with three-stage MABR | |
| CN114229995B (zh) | 一种养猪废水同步脱氮除碳的系统及工艺 | |
| CN105776750B (zh) | 一种三段式加酶催化处理垃圾渗滤液的调试工艺 | |
| CN112358041B (zh) | 一种同步反硝化脱氮和产甲烷除cod的颗粒污泥培养方法 | |
| CN114804338A (zh) | 一种应用于高盐高氨氮废水处理的短程硝化颗粒污泥及培养方法 | |
| CN209352631U (zh) | 一种电场强化型厌氧氨氧化装置 | |
| CN101597129B (zh) | 一种电镀废水生化处理方法 | |
| CN111547847A (zh) | 一种复合微生物强化a/o工艺去除污水总氮的装置及方法 | |
| CN111924961A (zh) | 一种处理化工废水的新型组合工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220729 |