专利名称：一种适用于低温低氨氮sbr亚硝化稳定运行的方法
技术领域：
本发明属于城市污水处理与资源化领域。具体涉及一种适用于低温低氨氮SBR亚硝化稳定运行的方法。
背景技术：
我国的水资源十分贫乏，日趋严重的水污染问题已经影响到了人类的生活，其中氮素污染也逐渐成为人们关注的焦点。传统的生物脱氮方法(如A/0法、A2O法等)存在着水力停留时间长、基建运行费用高的问题，因此许多国家都加强了对生物脱氮除磷技术的研究。近年来，国内外学者对污水生物脱氮技术进行了大量的研究，一些新型脱氮技术得到了迅速发展，如同时硝化反硝化技术、短程硝化反硝化技术、厌氧氨氧化技术等。这些技术具有低耗氧量、减少外加碳源、运行费用低等优点。诸多脱氮新技术中，实现稳定的亚硝化是各种技术的关键步骤。硝化反应是由氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)共同作用而完成的，AOB将氨氮氧化成亚氮，NOB将亚氮进一步转化成硝氮。因为两种菌种的生长特性存在差异且适宜生存的条件也不同，故可通过控制反应条件来达到富集AOB，淘洗NOB的目的。
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目前亚硝化多用于处理污泥消化液、垃圾渗滤液以及高氨氮的工业废水，并且大部分还需在30 40°C的高温下进行。而常温低氨氮城市生活污水稳定亚硝化的研究鲜有报道，这是由于低氨氮浓度下，存在快速增长型氨氧化细菌(AOB)难以富集、亚硝酸盐氧化菌(NOB)的完全淘汰过程也比较漫长等一系列困难。研究表明升温可有效提高AOB和NOB的生长速率，因此高温被视为实现和维持稳定短程硝化的重要条件。将生活污水加热到较高温度需要消耗相当数量的能源，对于大型污水处理厂，具体实施的难度以及增加的能耗均不容轻视。特别是在北方城市冬季温度污水维持在11_16°C，是阻碍亚硝化工艺实现工程化的一大瓶颈。因此探求在低温低氨氮条件下亚硝化的稳定运行对于亚硝化工艺应用于实际工程具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于低温低氨氮SBR亚硝化稳定运行的方法。其特征在于:将亚硝化污泥在SBR反应器中运行，运行温度在11_16°C下，进水氨氮浓度为50±5mg/L ;控制曝气量使溶解氧维持在0.5-2.0mg/L，通过控制曝气时间使氨氧化率维持85%-99%，投加碳酸氢钠控制进水pH在7.65-8.20 ;维持此条件运行，计算出水亚硝化率即反应积累的亚硝酸盐与积累的亚硝酸盐与硝酸盐之和的比值；亚硝化率一直维持在90%以上，实现了低温低氨氮SBR亚硝化的稳定运行。本发明所提供一种适用于低温低氨氮SBR亚硝化稳定运行的方法。在进水氨氮浓度为50±5mg/L的条件下，较高的溶解氧会使NOB在适宜的条件下生长。低温11_16°C下采用较低的溶解氧又会使氧化速度很慢，降低了处理效果。本发明采用一个适中的曝气量，溶解氧控制在0.5-2.0mg/L，协调了以上两种问题。并且通过投加碳酸氢钠控制进水pH在7.65-8.20在一个AOB比较适宜的范围内增值。通过控制曝气时间维持氨氧化率85%_99%使出水效率高，并保证其稳定运行。具体步骤如下:步骤1:反应器搭建反应器采用SBR反应器，反应器装有曝气装置，可以通过调节曝气量来控制反应器废水中的溶解氧浓度。反应器设置简单的自动控制装置，实现自动进水、反应、沉淀、排水流程。步骤2:改变运行条件将启动成功的亚硝化污泥在SBR反应器中运行，运行温度在低温11_16°C下，进水氨氮浓度为50±5mg/L。控制曝气量使溶解氧维持在0.5-2.0mg/L，投加碳酸氢钠控制进水pH在7.65-8.20。连续曝气运行12小时，此步骤旨在让接种污泥适应新环境不计入周期数。适应结束后，依然控制曝气量使溶解氧维持在0.5-2.0mg/L,每隔30min取样一次，连续取样测定三氮浓度直到氨氮全部消耗完毕，以此确定曝气时间与氨氮消耗关系。步骤3:确定反应时间后,继续采用步骤2的曝气策略，控制曝气时间，将氨氮氧化初始氨氮浓度的85%-99%。监测每日进出水的氨氮、亚氮、硝氮、计算亚硝化率，即出水亚硝酸盐氮/ (出水亚硝酸盐氮+出水硝酸盐氮)。保持此策略持续运行45天90个周期亚硝化率一直维持在90%以上。实 现了低温低氨氮SBR亚硝化的稳定运行。与传统方法相比，本发明的优势在于:第一，提供了一套可靠的低温低氨氮条件下的稳定运行控制策略，解决了亚硝化应用于低温低氨氮的难题。第二，控制手段简单有效，便于操作。以下结合具体实施方式
对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围并不局限于此。
图1是本发明稳定运行效果图。
具体实施例方式试验以模拟污水为基础用水，具体水质如下:NH4+-N=50±5mg/L，pH =7.65 8.20，温度为 11-15.5°C。恢复前亚硝化污泥运行效果参见图1本发明在运行温度在低温11-15.5°C，进水氨氮浓度为50±5mg/L条件下，通过控制曝气量使溶解氧维持在0 .5-2.0mg/L，控制曝气时间使氨氧化率维持85%-99%，投加碳酸氢钠控制进水pH在7.65-8.20，在进水氨氮浓度为50±5mg/L的条件下，较高的溶解氧会使NOB在适宜的条件下生长。低温11_16°C下采用较低的溶解氧又会使氧化速度很慢，降低了处理效果。本发明采用一个适中的曝气量，溶解氧控制在0.5-2.0mg/L，协调了以上两种问题。并且通过投加碳酸氢钠控制进水PH在7.65-8.20在一个AOB比较适宜的范围内增值。通过控制曝气时间维持氨氧化率85%-99%使出水效率高。从图中可以看出，经过45天90个周期的运行，亚硝化率一直维持在90%以上，氨氧化率略有波动在85%-99%之间，出水效果良好。成功实现 了在低温低氨氮条件下的SBR亚硝化的稳定运行。
权利要求
1.一种适用于低温低氨氮SBR亚硝化稳定运行的方法，其特征在于: 将亚硝化污泥在SBR反应器中运行，运行温度在11_16°C下，进水氨氮浓度为50±5mg/L ;控制曝气量使溶解氧维持在0.5-2.0mg/L，通过控制曝气时间使氨氧化率维持85%_99%，投加碳酸氢钠控制进水PH在7.65-8.20 ;维持此条件运行，计算出水亚硝化率即反应积累的亚硝酸盐与积累的 亚硝酸盐与硝酸盐之和的比值；亚硝化率一直维持在90%以上，实现了低温低氨氮SBR亚硝化的稳定运行。
全文摘要
一种适用于低温低氨氮SBR亚硝化稳定运行的方法属于城市污水处理与资源化领域。亚硝化的实现一般需要高温高氨氮的进水条件下才能实现其稳定运行。本发明在运行温度在低温11-16℃，进水氨氮浓度为50±5mg/L条件下，通过控制曝气量使溶解氧维持在0.5-2.0mg/L，控制曝气时间使氨氧化率维持85%-99%，投加碳酸氢钠控制进水pH在7.65-8.20，经过45天90个周期的运行，亚效率一直维持在90%以上。本发明成功实现了在低温低氨氮条件下的SBR亚硝化的稳定运行。
文档编号C02F3/34GK103112947SQ20131007382
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月7日 优先权日2013年3月7日
发明者李冬, 苏东霞, 张功良, 张肖静, 梁瑜海, 周元正, 张玉龙, 吴青, 苏庆岭, 张翠丹, 门绚, 杨胤, 何永平, 范丹, 罗亚红, 曾辉平, 张 杰 申请人:北京工业大学