一種處理高鹽廢水的厭氧氨氧化反應(yīng)器運行方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種處理高鹽廢水的厭氧氨氧化反應(yīng)器運行方法，包括兩個步驟：鹽度快速馴化和厭氧氨氧化顆粒污泥投加，連續(xù)三天出水亞硝氮濃度偏差小于10%或當天出水亞硝氮濃度小于10mg·L-1，向進水中添加NaCl以提升進水的鹽度，將完成鹽度快速馴化后的反應(yīng)器繼續(xù)運行，當反應(yīng)器出水連續(xù)三天亞硝氮濃度在100mg·L-1之上時，向厭氧氨氧化反應(yīng)器內(nèi)間歇投加厭氧氨氧化顆粒污泥，實現(xiàn)緩解高鹽度對厭氧氨氧化菌的抑制；本發(fā)明通過鹽度快速馴化可以快速提升厭氧氨氧化系統(tǒng)對鹽度的耐受性，通過厭氧氨氧化顆粒污泥投加，可有效緩解高鹽度對厭氧氨氧化菌的抑制，增加高鹽度環(huán)境下厭氧氨氧化反應(yīng)器穩(wěn)定性，提高反應(yīng)器運行性能。
【專利說明】一種處理高鹽廢水的厭氧氨氧化反應(yīng)器運行方法
(-)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及處理高鹽廢水的厭氧氨氧化反應(yīng)器運行方法。
(二)【背景技術(shù)】
[0002] 隨著生活水平和經(jīng)濟水平的提高，人類對生態(tài)系統(tǒng)的影響日益加劇，甚至導(dǎo)致生態(tài)破壞。氮素污染是其中具有代表性的問題之一，氮素在水體中積累會導(dǎo)致一系列水體危機暴發(fā)，最終危及到人類自身安全。
[0003]厭氧氨氧化作為新一代生物脫氮技術(shù)，既不需要額外投加電子供體，也不需要曝氣充氧，與其他技術(shù)相比具有低成本優(yōu)勢。因此，厭氧氨氧化具有廣闊的應(yīng)用前景。但是厭氨氧化技術(shù)也存在一些不足，例如廢水中含有高鹽度(大于20g I/1)時，厭氧氨氧化菌活性會受到抑制，從而導(dǎo)致整個厭氧氨氧化體系處理效能變差。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是克服厭氧氨氧化系統(tǒng)存在的上述缺陷，通過有效的鹽度快速馴化和厭氧氨氧化顆粒污泥投加對厭氧氨氧化系統(tǒng)進行有效強化，提高反應(yīng)器在高鹽度下的去除效率和穩(wěn)定性。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]本發(fā)明提供一種處理高鹽廢水的厭氧氨氧化反應(yīng)器運行方法，包括兩個步驟:鹽度快速馴化和厭氧氨氧化顆粒污泥投加，具體為:(1)快速馴化:將厭氧氨氧化反應(yīng)器置于20~40°C且避光恒溫室中，以不含鹽模擬廢水作為進水，進水量為140~280mg.L—1，水力停留時間為I~3h，維持反應(yīng)器在恒定負荷下穩(wěn)定運行3d以上，連續(xù)三天出水亞硝氮濃度偏差小于10%或當天出水亞硝氮濃度小于IOmg.L-1，向進水中添加NaCl以提升進水的鹽度，NaCl首次添加濃度為5~IOg.L—1，連續(xù)三天出水亞硝氮濃度偏差小于10%時提升進水中添加的NaCl濃度，提升幅度為5~IOg.L—1，當進水中NaCl濃度提升到25~35g.L—1即完成鹽度快速馴化；(2)顆粒污泥投加:將步驟(1)完成鹽度快速馴化后的反應(yīng)器繼續(xù)運行，當反應(yīng)器出水連續(xù)三天亞硝氮濃度在IOOmg.L-1之上時，向厭氧氨氧化反應(yīng)器內(nèi)間歇投加厭氧氨氧化顆粒污泥，污泥添加時間間隔為12~48個水力停留時間，每次顆粒污泥投加量與反應(yīng)器內(nèi)初始污泥總質(zhì)量比為1:100~300，反應(yīng)器內(nèi)初始污泥總質(zhì)量=反應(yīng)器內(nèi)初始污泥濃度X反應(yīng)器體積(優(yōu)選每次投加顆粒污泥的質(zhì)量相同)，當反應(yīng)器出水亞硝氮濃度低于70mg.I/1時停止厭氧氨氧化顆粒污泥投加，實現(xiàn)緩解高鹽度對厭氧氨氧化菌的抑制；所述每次投加的厭氧氨氧化顆粒污泥活性為10~20mg.TN.g—1.VSS.h—1，污泥濃度為 10 ~20g.VSS.L-1 ；
[0007]所述模擬廢水成分為NaH2PO4IOmg.L—1, MgSO4.7H2058.6mg.L—1,CaCl2.2Η205.65mg.?Λ KHCO3Ig.?Λ ΝΗ:-Ν140 ~280mg.L-1 和 Ν02:Ν140 ~280mg.?ΛNH:-N和NO2--N濃度比為1:1~1.4，微量元素I和II分別為1.25ml.L-1 ；
[0008]所述微量元素I 組成為:EDTA5.0Og.?Λ FeS049.14g.L-1 ；[0009]所述微量元素II 組成為:EDTA15.0g.L-1ZnSO4.7H200.430g.L-1CoCl2.6H200.240g.I/1, MnCl2.4H200.990g.I/1, CuSO4.5H200.250g.L-1,NaMoO4.2H200.220g.L-1 NiCl2.6H200.2IOg.L-1 H3BO40.014g.L-1[0010]進一步，優(yōu)選所述NaCl首次添加終濃度為IOg.L-1提升幅度為5g.L-1
[0011]進一步，優(yōu)選所述污泥投加時間間隔為12個水力停留時間。
[0012]進一步，優(yōu)選所述每次顆粒污泥投加量與反應(yīng)器內(nèi)初始污泥總質(zhì)量比為1:107 ；所述每次投加的厭氧氨氧化顆粒污泥活性為18.63mg.TN.g—1.VSS.h—1，污泥濃度為15g.VSS.L-1
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:本發(fā)明通過鹽度快速馴化可以快速提升厭氧氨氧化系統(tǒng)對鹽度的耐受性，通過厭氧氨氧化顆粒污泥投加，可有效緩解高鹽度對厭氧氨氧化菌的抑制，增加高鹽度環(huán)境下厭氧氨氧化反應(yīng)器穩(wěn)定性，提高反應(yīng)器運行性能。
(四)【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此:
[0015]實施例1
[0016]取已穩(wěn)定運行的上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(反應(yīng)器體積1L，連續(xù)7d出水亞硝氮濃度偏差小于10%)進行處理高鹽廢水的厭氧氨氧化反應(yīng)器運行試驗，在35°C避光條件下培養(yǎng)，以不含鹽模擬廢水作為進水，其成分如下:
[0017]NaH2PO4IOmg.?Λ MgSO4.7Η2058.6mg.L-1 CaCl2.2Η205.65mg.L-1 KHCO3Ig.L-1NH4+-N210mg.L-1和ΡΝ(ν-Ν210π^.ΙΛΝΗ4+_Ν與NO2^N濃度比為 1:1，微量元素 I 1.25ml.L-1微量元素II 1.25ml.L-1,微量元素I和微量元素II具體成分為:
[0018]微量元素I (g.L-1):EDTA5.00、FeS049.14。
[0019]微量元素II (g.I/1):EDTA15.0，ZnSO4.7Η200.430，CoCl2.6Η200.240，MnCl2.4Η200.990, CuSO4.5Η200.250, NaMoO4.2Η200.220, NiCl2.6Η200.210, H3BO40.014。
[0020] 所述試驗分兩個階段，分別為鹽度快速馴化階段和厭氧氨氧化顆粒污泥投加階段。第一階段試驗進水量為210mg.L-1 NH4+-N和Ν02_-Ν濃度比為1:1，水力停留時間為2h，反應(yīng)器氮去除負荷4.5kgN.m_3.cf1，初始NaCl投加濃度設(shè)置為IOg.L'反應(yīng)器氮去除負荷隨著NaCl濃度的上升而下降，出水氨氮和亞硝氮濃度上升，平均氮去除負荷為3.71 ±0.63kg.N.m_3.cf1，平均出水氨氮和亞硝氮濃度分別為37.8±17.6mg.L-1和21.5±10.0mg.L-1,連續(xù)三天出水亞硝氮測定數(shù)據(jù)偏差小于10%后將進水鹽度調(diào)整為20g.L'鹽度升高，反應(yīng)器氮去除負荷進一步降低至2.85±0.67kg.N.m_3.cf1，平均出水氨氮和亞硝氮濃度分別為70.6 ±28.8mg.I/1和53.7 ±22.4mg.I71,連續(xù)三天出水亞硝氮測定數(shù)據(jù)偏差小于10%后將進水鹽度調(diào)整為30g.L'平均出水氨氮和亞硝氮濃度分別為143 ±32.8mg.L-1和106 ±14.1mg.L-1并且出水亞硝氮保持在85mg.L-1之上，同時平均氮去除負荷降低到1.16±0.44kg.N.m-3.d-1。鑒于此結(jié)束厭氧氧化系統(tǒng)的鹽度快速馴化階段試驗并進入?yún)捬醢毖趸w粒污泥投加階段試驗，反應(yīng)器運行至第154天時氮去除負荷為0.63kg.N.m-3.d-1,出水氨氮和亞硝氮濃度分別為117mg.L—1和115mg.L—1。此外，另一平行對照反應(yīng)器在進水鹽度30g.L-1時(鹽度提升幅度為5g NaCl.L—1)，平均氮去除負荷為1.53±0.46kg.Nm-3.cf1，平均出水氨氮和亞硝氮濃度分別為124.4±33.1mg.L—1和84.8 + 20.0mg.?Λ均優(yōu)于實驗組反應(yīng)器(鹽度提升幅度為IOg NaCl.Ι^)。這說明鹽度的提升幅度對厭氧氨氧化反應(yīng)器性能有所影響，較小的提升幅度效果較優(yōu)。
[0021]在第154天開始進入?yún)捬醢毖趸w粒污泥投加階段，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度為16g.L—1，反應(yīng)器體積為1L，污泥總量為16g，每天(12個水力停留時間)往反應(yīng)器內(nèi)投加IOmL高活性厭氧氨氧化顆粒污泥，其活性為18.63mg.N.g—1.VSS.h—1，污泥濃度為15g.L-1,污泥質(zhì)量為150mg。第一天投加后氮去除負荷從0.63kg.N.m_3.cf1上升到0.98kg.N.m_3.cf1，出水氨氮和亞硝氮濃度分別為117mg.L-1和83.8mg.L-1。連續(xù)厭氧氨氧化顆粒污泥投加8天后(96個水力停留時間)，反應(yīng)器氮去除負荷上升到
1.91kg.N.m_3.0-1，出水亞硝氮濃度為68.2mg.L_S結(jié)束厭氧氨氧化顆粒污泥投加試驗。在厭氧氨氧化顆粒污泥投加期間平均氮去除負荷為1.49±0.39kg.N.m_3.cf1，平均出水氨氮和亞硝氮濃度分別為97.2±25.5mg.L—1和90.0±5.79mg.L'這說明厭氧氨氧化顆粒污泥投加能有效緩解高鹽度對厭氧氨氧 化菌的抑制作用，同時提高反應(yīng)器在高鹽度下的運行性能。
【權(quán)利要求】
1.一種處理高鹽廢水的厭氧氨氧化反應(yīng)器運行方法，其特征在于所述方法為:(1)鹽度快速馴化:將厭氧氨氧化反應(yīng)器置于20~40°C且避光恒溫室中，以不含鹽模擬廢水作為進水，進水量為140~280mg噸―1，水力停留時間為I~3h，維持反應(yīng)器在恒定負荷下穩(wěn)定運行3d以上，連續(xù)三天出水亞硝氮濃度偏差小于10%或當天出水亞硝氮濃度小于IOmg.L—1，向進水中添加NaCl以提升進水的鹽度，NaCl首次添加濃度為5~IOg.L—1，連續(xù)三天出水亞硝氮濃度偏差小于10%時提升進水中添加的NaCl濃度，提升幅度為5~IOg.L—1，當進水中NaCl濃度提升到25~35g.L-1即完成鹽度快速馴化；(2)厭氧氨氧化顆粒污泥投加:將步驟(1)完成鹽度快速馴化后的反應(yīng)器繼續(xù)運行，當反應(yīng)器出水連續(xù)三天亞硝氮濃度在IOOmg.L-1之上時，向厭氧氨氧化反應(yīng)器內(nèi)間歇投加厭氧氨氧化顆粒污泥，污泥投加時間間隔為12~48個水力停留時間，每次顆粒污泥投加量與反應(yīng)器內(nèi)初始污泥總質(zhì)量比為1:100~300，當反應(yīng)器出水亞硝氮濃度低于70mg.L-1時停止厭氧氨氧化顆粒污泥投加，實現(xiàn)緩解高鹽度對厭氧氨氧化菌的抑制；所述投加的厭氧氨氧化顆粒污泥活性為10~20mg.TN.g 1.VSS.h S 污泥濃度為 10 ~20g.VSS.L 1 ； 所述模擬廢水成分為=NaH2PO4IOmg.I/1, MgSO4.7H2058.6mg.L4,CaCl2.2Η205.65mg.?Λ KHCO3Ig.?Λ ΝΗ:-Ν140 ~280mg.L' Ν02、Ν140 ~280mg.?ΛNH:-N與NO2--N濃度比為1:1~1.4，微量元素I 1.25ml.L-1和微量元素II 1.25ml.L-1 ；
所述微量元素 I 組成為:EDTA5.0Og.L-1，F(xiàn)eS049.14g.L-1 ； 所述微量元素 II 組成為:EDTA15.0g.ΙΛ ZnSO4.7Η200.430g.?ΛCoCl2.6Η200.240g.I/1, MnCl2.4Η200.990g.I/1, CuSO4.5Η200.250g.I/1,NaMoO4.2Η200.220g.?Λ NiCl2.6Η200.2IOg.?Λ H3BO40.014g.L'
2.如權(quán)利要求1 所述處理高鹽廢水的厭氧氨氧化反應(yīng)器運行方法，其特征在于所述NaCl首次添加終濃度為IOg.L—1，提升幅度為5g.L'
3.如權(quán)利要求1所述處理高鹽廢水的厭氧氨氧化反應(yīng)器運行方法，其特征在于所述污泥投加時間間隔為12個水力停留時間。
4.如權(quán)利要求1所述處理高鹽廢水的厭氧氨氧化反應(yīng)器運行方法，其特征在于所述每次顆粒污泥投加量與反應(yīng)器內(nèi)初始污泥總質(zhì)量比為1:107 ;所述投加的厭氧氨氧化顆粒污泥活性為 18.63mg.TN.g_1.VSS.IT1,污泥濃度為 15g.VSS.L'
【文檔編號】C02F3/28GK103979678SQ201410095868
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】金仁村, 陳輝, 姬玉欣, 何麗玲, 劉安娜 申請人:杭州師范大學(xué)