一種快速啟動反硝化脫硫工藝的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種啟動反硝化脫硫工藝的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，制藥和化工等行業(yè)每年排放 大量的高濃度有機(jī)廢水，其中含硫含氮有機(jī)廢水是對生物和環(huán)境造成惡劣影響的一類重污 染行業(yè)廢水的典型代表，這類廢水中含硫含氮化合物濃度高、毒性大、污染重、威脅生物健 康，尤其是含硫化合物所帶來的經(jīng)濟(jì)損失巨大，如何穩(wěn)定高效地降解去除有機(jī)廢水中硫氮 碳污染物成為當(dāng)前工業(yè)廢水處理領(lǐng)域急需解決的難題。
[0003] 針對傳統(tǒng)物理化學(xué)處理方法能耗高、運(yùn)行費(fèi)用高昂、污泥處置困難等弊端，陳川等 人開發(fā)出一種同步脫硫反硝化（DSR)生物處理工藝，該工藝通過利用自養(yǎng)和異養(yǎng)功能微生 物在生態(tài)位上的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)硫化物、硝酸鹽和有機(jī)物的高效同步去除，并可將含硫污染 物最大化地轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫?qū)崿F(xiàn)廢水資源化，從根本上最大化地消除二次污染。但是現(xiàn)有的 反硝化脫硫工藝啟動周期長、顆粒污泥難以形成、生物持有量低，處理效果難以保持長期穩(wěn) 定尚效。
[0004] 厭氧顆粒污泥技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代，其中顆粒污泥是微生物群體通過自固 定最終形成的結(jié)構(gòu)緊湊、外形規(guī)則的生物聚集體，它具有相對密實(shí)的微觀結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的沉淀 性能、較高濃度的生物體截留和多樣的微生物種群。由于各類微生物種群之間的協(xié)同代謝 作用，使得顆粒污泥能夠?qū)崿F(xiàn)多元污染物的同步降解、承受較高的有機(jī)負(fù)荷、耐受較高的有 毒物質(zhì)；同時(shí)由于對生長環(huán)境和營養(yǎng)要求的差異，使得不同功能微生物種群在顆粒污泥內(nèi) 實(shí)現(xiàn)空間分布。由于自養(yǎng)功能微生物較異養(yǎng)微生物對底物爭奪能力較弱且自身生長速率緩 慢，很難在傳統(tǒng)的懸浮式反應(yīng)器內(nèi)保持足夠的數(shù)量，進(jìn)而使得DSR工藝啟動周期長、顆粒污 泥難以形成、難以保持長期穩(wěn)定高效的處理效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的反硝化脫硫工藝啟動周期長、顆粒污泥難以形 成、生物持有量低、處理效果難以保持長期穩(wěn)定高效的技術(shù)問題，而提供了一種快速啟動反 硝化脫硫工藝的方法。
[0006] 本發(fā)明的一種快速啟動反硝化脫硫工藝的方法是按以下步驟進(jìn)行的：
[0007] -、形成穩(wěn)定成熟的顆粒污泥：將污水處理廠二沉池中的活性污泥加入到膨脹顆 粒污泥床反應(yīng)器中，然后通入廢水I，調(diào)節(jié)膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器的溫度為27°C~29°C， 用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器的pH為7. 7~8. 3,水力停留時(shí)間為24h，連續(xù)運(yùn)行 25天，在膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器中形成穩(wěn)定成熟的顆粒污泥；
[0008] 步驟一所述的廢水I中全部成分的濃度為：SO42為1000mg/L、NO 3為500mg/ L、、K2HPO4 · 3H20 為 220. 6mg/L、NH4Cl 為 573. 2mg/L、Ca2+為 25mg/L、Mg 2+為 10mg/L、 COD為2000mg/L、微量元素液為0. 5mL/L~2mL/L ;所述的COD是通過添加乳酸鈉來調(diào) 節(jié)；所述的微量元素液中全部成分為：500mg/L的H3B03、500mg/L的ZnCl 2、500mg/L的 (NH4)6Mo7O24 ·4Η20、500π^/1 的 NiCl ·6Η20、500π^/1 的 AlCl3 ·6Η20、500π^/1 的 CoCl2 ·6Η20、 500mg/L 的 CuSO4 · 5H20、1000mg/L 的 NaSeO3 · 5H20、1500mg/L 的 FeCl3 · 6H20、5000mg/L 的 MnCl2 · 4H20和5mL/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的HCl水溶液；
[0009] 二、反硝化脫硫：步驟一中形成穩(wěn)定成熟的顆粒污泥的膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器中 通入廢水II，調(diào)節(jié)膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器的溫度為27°C~29°C，水力停留時(shí)間為6. 4h~ 11. 2h，連續(xù)運(yùn)行73天，即完成反硝化脫硫；
[0010] 步驟二中所述的廢水II中全部成分的濃度為：S2為200mg/L~800mg/L、NO 3中 的 N 為 87. 5mg/L ~530mg/L、乙酸根中的 C 為 77. 5mg/L ~300mg/L、K2HPO4 · 3H20 中的 P 為 6. 2mg/L ~24. 8mg/L、NH4Cl 為 28mg/L ~112mg/L、NaHCO3為 750mg/L ~3000mg/L、微 量元素液為0. 5mL/L~2mL/L ;所述的微量元素液中全部成分為：500mg/L的H3B03、500mg/ L 的 ZnCl2、500mg/L 的（NH4)6Mo7O24 · 4H20、500mg/L 的 NiCl · 6H20、500mg/L 的 AlCl3 · 6H20、 500mg/L 的 CoCl2 · 6H20、500mg/L 的 CuSO4· 5H20、1000mg/L 的 NaSeO3· 5H20、1500mg/L 的 FeCl3 · 6H20、5000mg/L 的 MnCl2 · 4H20 和 5mL/L 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 37% 的 HCl 水溶液。
[0011] 本發(fā)明先將活性污泥加入到膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器中，以硫酸鹽、硝酸鹽和乳 酸鈉為主要進(jìn)水底物，控制膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器的溫度，PH以及水力停留時(shí)間，即實(shí)現(xiàn) 硫酸鹽還原菌群（sulfate reducing bacteria，SRB)、異養(yǎng)反硝化菌群（heterotrophic denitrifier)、自養(yǎng)反硝化菌群（autotrophic denitrifier)的富集和污泥顆?；岣吡?顆粒污泥自養(yǎng)反硝化菌群的持有量，完成了自養(yǎng)反硝化菌群的自固定過程；然后再以硫化 物、硝酸鹽和乙酸鹽為主要進(jìn)水底物，將反應(yīng)器由硫酸鹽還原切換至反硝化脫硫的運(yùn)行模 式，從而實(shí)現(xiàn)脫硫反硝化工藝的穩(wěn)定高效運(yùn)行。本發(fā)明方法反硝化脫硫的啟動時(shí)間短，處 理效率高且穩(wěn)定，解決了工藝啟動時(shí)間長、運(yùn)行波動大的問題，且本發(fā)明的方法工藝流程簡 單，操控容易。
[0012] 在反硝化脫硫顆粒污泥內(nèi)由于傳質(zhì)的關(guān)系，可望同時(shí)存在多種營養(yǎng)環(huán)境，為自養(yǎng) 及異養(yǎng)功能微生物提供各自適宜的生長環(huán)境，從而固定保留自養(yǎng)脫硫反硝化微生物，促進(jìn) 其增值而獲得穩(wěn)定高效的同步脫硫脫氮效果。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：
[0014] (1)本發(fā)明的方法獲得穩(wěn)定高效地處理效能，硫化物、硝酸鹽和乙酸鹽的去除率在 95%以上；
[0015] (2)本發(fā)明方法通過以硫酸鹽和乳酸鈉為底物主要成分形成的顆粒污泥為接種污 泥，啟動運(yùn)行反硝化脫硫工藝，提高了顆粒污泥中自養(yǎng)反硝化細(xì)菌的生物持有量，降低了自 養(yǎng)反硝化細(xì)菌流失的風(fēng)險(xiǎn)，這既保證了硫化物氧化的效率，還能有效地提高系統(tǒng)對硫化物 毒性的耐受能力。
【附圖說明】
[0016] 圖1是試驗(yàn)一步驟一中在膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器中形成穩(wěn)定成熟的顆粒污泥的 SEM 圖；
[0017] 圖2是試驗(yàn)一步驟一中在膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器中形成穩(wěn)定成熟的顆粒污泥的 SEM 圖。
【具體實(shí)施方式】
【具體實(shí)施方式】 [0018] 一：本實(shí)施方式為一種快速啟動反硝化脫硫工藝的方法，具體是按 以下步驟進(jìn)行的：
[0019] -、形成穩(wěn)定成熟的顆粒污泥：將污水處理廠二沉池中的活性污泥加入到膨脹顆 粒污泥床反應(yīng)器中，然后通入廢水I，調(diào)節(jié)膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器的溫度為27°c~29°C， 用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器的pH為7. 7~8. 3,水力停留時(shí)間為24h，連續(xù)運(yùn)行 25天，在膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器中形成穩(wěn)定成熟的顆粒污泥；
[0020] 步驟一所述的廢水I中全部成分的濃度為：SO42為1000mg/L、NO 3為500mg/ L、K2HPO4 · 3H20 為 220. 6mg/L、NH4Cl 為 573. 2mg/L、Ca2+為 25mg/L、Mg 2+為 10mg/L、 COD為2000mg/L、微量元素液為0. 5mL/L~2mL/L ;所述的COD是通過添加乳酸鈉來調(diào) 節(jié)；所述的微量元素液中全部成分為：500mg/L的H3B03、500mg/L的ZnCl 2、500mg/L的 (NH4)6Mo7O24 ·4Η20、500π^/1 的 NiCl ·6Η20、500π^/1 的 AlCl3 ·6Η20、500π^/1 的 CoCl2 ·6Η20、 500mg/L 的 CuSO4 · 5H20、1000mg/L 的 NaSeO3 · 5H20、1500mg/L 的 FeCl3 · 6H20、5000mg/L 的 MnCl2 · 4H20和5mL/L的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的HCl水溶液；
[0021] 二、反硝化脫硫：步驟一中形成穩(wěn)定成熟的顆粒污泥的膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器中 通入廢水II，調(diào)節(jié)膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器的溫度為27°C~29°C，水力停留時(shí)間為6. 4h~ 11. 2h，連續(xù)運(yùn)行73天，即完成反硝化脫硫；
[0022] 步驟二中所述的廢水II中全部成分的濃度為：S2為200mg/L~800mg/L、NO 3中 的 N 為 87. 5mg/L ~530mg/L、乙酸根中的 C 為 77. 5mg/L ~300mg/L、K2HPO4 · 3H20 中的 P 為 6. 2mg/L ~24. 8mg/L、NH4Cl 為 28mg/L ~112mg/L、NaHCO3為 750mg/L ~3000mg/L、微 量元素液為0. 5mL/L~2mL/L ;所述的微量元素液中全部成分為：500mg/L的H3B03、500mg/ L 的 ZnC