本发明属于废水生物处理技术领域，具体涉及一种常温下在氧化沟内实现短程硝化的启动方法。
背景技术：
目前氮素引起的地表水体富营养化日益严重，城镇污水处理厂也面临着日益严峻的减排压力和提标改造要求，但是传统生物脱氮工艺对于总氮去除率低，且运行费用较高，因此开发新型高效废水生物脱氮技术刻不容缓。
氧化沟工艺具有工艺流程简单、操作管理方便、出水水质好、工艺可靠性强、基建投资省，运行费用低等特点，在城镇生活污水处理厂中应用较为广泛。但是随着环境质量要求的不断提高，传统氧化沟工艺达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（gb18918-2002）一级a标准困难且运行成本增加较高。
短程硝化工艺是将氨氮转换为亚硝酸盐，并确保亚硝酸盐不会进一步转变为硝酸盐，相对于全程硝化可减少约25%的需氧量，节省曝气能耗；污泥产量方面可减少33%~35%左右，污泥处置费用大大减少；此外，短程硝化工艺可使后续反硝化反应过程中减少约40%的有机碳源，降低运行能耗成本及药剂费用。该技术工艺简捷，基建及运行成本低，将其与传统氧化沟工艺相结合，可在提高氧化沟工艺处理效果的同时，进一步降低运行成本，具有显著的社会、经济和环境效益。
但是，该工艺短程硝化菌为自养菌，生长缓慢，并且短程硝化的控制关键是要将硝化反应控制在亚硝化程度，难度较大，所以该工艺启动过程较为缓慢、过程调控较为困难，严重制约了工艺的进一步应用。本发明提出一种常温下在氧化沟内实现短程硝化的启动方法，为该工艺的工程化推广应用提供了有力的技术支撑。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种常温下在氧化沟内实现短程硝化的启动方法，解决了现有氧化沟工艺提标改造后总氮去除效果较差、运行费用较高、短程硝化启动慢与运行条件苛刻的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种常温下在氧化沟内实现半亚硝化的启动方法，按照以下步骤进行：
步骤1：准备carrousel氧化沟、传统硝化活性污泥；
步骤2：在carrousel氧化沟内加入准备好的传统硝化活性污泥，使得起始污泥浓度为3500mg/l；
步骤3：氧化沟启动初期采用间歇方式运行，每天运行一个周期，一个运行周期包括进水1.5h、曝气推流反应12h、沉淀0.5h及排水1h和闲置5个阶段，排水比2/5；在进水阶段，进水为含氮废水，氨氮进水初始浓度为110-120mg/l，进水添加微量元素；所述进水ph在7.6~8.0之间，曝气量控制在2-2.5m3/h；在运行周期的曝气推流阶段，采用分时段变气量曝气，同时辅助底部推流推进；反应温度控制在18-25℃；在氧化沟运行的前十天，每天在进水阶段投加1.5g/l的氯化钠溶液作为抑制剂抑制亚硝酸菌生长；当氧化沟内亚硝化率达到50%后转为连续流运行方式，水力停留时间控制在12h，亚硝化率达到90%视为启动成功，运行33天后在氧化沟内实现常温短程硝化的启动。
所述carrousel氧化沟，有效容积为5.6m3，氧化沟内设置两台潜水搅拌器推流，污泥浓度mlss控制在3500mg/l。
所述分时段变气量曝气，晚间23:00~7:00曝气量为2m3/h，其余时间曝气量为2.5m3/h，使整个反应周期反应器内的do为0.2mg/l，有利于提升短程硝化效果。
所述的维持进水硫酸钾浓度为1.5g/l，连续投加10天。
所述carrousel氧化沟的温度控制在18-25℃。
所述氧化沟内亚硝化率达到50%后转为连续流运行方式，连续流控制水力停留时间为12h。
在培养期间，可对进出水中cod、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、ph等指标进行监测，以掌握反应器启动的进程。
本发明在启动初期连续10天维持进水中硫酸钾浓度为1.5g/l，利用较高浓度的硫酸钾抑制传统全程硝化的活性，利于快速筛选短程硝化菌，加速短程硝化的启动进程。
本发明在反应阶段，通过分时段变气量曝气同时辅助底部推流推进的方式，灵活控制反应器内溶解氧，有利于控制短程硝化进程、提升短程硝化效果。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明通过在启动初期连续10天维持进水中硫酸钾浓度为1.5g/l，利用较高浓度的硫酸钾抑制传统全程硝化的活性，利于快速筛选短程硝化菌，加速短程硝化的启动进程，因此反应器的启动时间大大地缩短，仅需33天即可实现启动。
（2）本发明通过在曝气推流阶段，采用分时段变气量曝气，同时辅助底部推流推进，实现曝气量的灵活控制，同时底部推流促进了菌群微生物的完全混合，有利于控制短程硝化进程、提升短程硝化效果。
附图说明
图1是carrousel氧化沟启动过程氨氮变化情况图；
图2为carrousel氧化沟启动过程亚硝酸盐变化情况图；
图3为carrousel氧化沟启动过程硝酸盐变化情况图；
图4为carrousel氧化沟启动过程亚硝酸盐累积效果图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
预先在carrousel氧化沟内加入准备好的传统硝化活性污泥，使得起始污泥浓度控制在3500mg/l；氧化沟由不锈钢制成，沟断面尺寸0.3m×1.8m（超高0.3m），沟直段长2.5m，总长约12.5m，有效池容约5.6m3。沟中设置两台潜水搅拌器推流，曝气装置采用三台电磁式鼓风机曝气。氧化沟启动初期采用间歇方式运行，每天运行一个周期，一个运行周期包括进水1.5h、曝气推流反应12h、沉淀0.5h及排水1h和闲置5个阶段，排水比约2/5；在进水阶段，进水为含氮废水，氨氮进水初始浓度约为120mg/l，进水添加微量元素；所述进水ph在7.6~8.0之间，曝气量控制在2-2.5m3/h；在运行周期的曝气推流阶段，采用分时段变气量曝气，同时辅助底部推流推进；反应温度控制在18-25℃；在氧化沟运行的前十天，每天维持进水中硫酸钾浓度为1.5g/l,作为抑制剂抑制亚硝酸菌生长；当运行25d后，氧化沟内亚硝化率达到50%后转为连续流运行方式，水力停留时间控制在12h，亚硝化率稳定达到90%，运行33天后在氧化沟内实现常温短程硝化的启动。
本发明所述的反应器为carrousel氧化沟，但同样适合于其他类型的氧化沟反应器。本发明在carrousel氧化沟中传统硝化活性污泥，经过33d的启动运行，成功在常温下实现短程硝化的启动，有效缩短常温下短程硝化的启动时间（见图1）。本方法通过合理的参数控制，特别是分时段控制曝气，同时添加硫酸钾，加快反应器内功能菌群的筛选富集，使反应器快速启动成功。
其中图1、图2、图3、图4分别说明了carrousel氧化沟启动过程中氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐及亚硝酸盐累积率的变化情况经过33d的启动运行，亚硝化率稳定达到90%，实现常温短程硝化的启动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。