技術領域

本發明涉及通過污泥發酵物實現污水處理連續流短程硝化反硝化的方法，屬于連續流活性污泥法應用領域。

背景技術

水體污染是由于排放入水體的污染物水平超過了水體自凈能力，“水體富營養化”現象就是由于水中氮素超標而引起的一種現象。近年來，國家制定的污水排放標準日益嚴格，這也給污水處理領域帶來了重大挑戰。

厭氧氨氧化技術由于屬于自養脫氮范疇而受到廣泛研究。厭氧氨氧化技術是在缺氧條件下，厭氧氨氧化細菌利用污水中氨氮與亞硝態氮生成氮氣和硝態氮的過程，此過程不需要有機物與氧氣，因此大大節約能耗，并且厭氧氨氧化細菌生長緩慢，剩余污泥產量低，可進一步節能降耗。但是由于底物中亞硝態氮難以穩定獲得限制了厭氧氨氧化技術的廣泛應用。

短程硝化技術是將氨氮只氧化到亞硝態氮的過程，可為厭氧氨氧化技術提供底物，因此如何實現并維持穩定的短程硝化一直是研究的熱點。短程硝化技術關鍵是選擇性抑制亞硝酸鹽氧化菌(NOB)的生長，同時維持/強化氨氧化菌(AOB)的活性。影響NOB活性的因素有很多，比如溫度，曝氣時間等，但是目前仍然難以控制穩定的短程硝化。目前，在連續流工藝實現并穩定維持短程硝化的實例幾乎沒有，因此，找到一種方法實現并穩定維持連續流短程硝化具有重大意義。

隨著生物處理技術的應用，剩余污泥處置也成為一大問題。據統計污水處理廠的很大一部分費用都用于了污泥處理，如果可以找到一種既可以處理污泥，又能夠實現短程的方法將能夠很大程度上節約污水廠的費用。

發明內容

針對當前短程硝化啟動與維持困難的問題。本發明提供了通過污泥發酵物實現污水處理連續流短程硝化反硝化的方法。污泥發酵物中有多種物質，其對NOB會產生較大的抑制作用，當NOB進入好氧環境時，由于被抑制不能快速發揮作用，而AOB能夠較快恢復活性，再加上適當的好氧停留時間，好氧段將只發生短程硝化反應。本方法利用污泥發酵物對NOB抑制大于對AOB抑制的特點，實現連續流工藝好氧段發生短程硝化反應，為實現污水脫氮、污泥處理等提供參考。

通過污泥發酵物實現污水處理連續流短程硝化反硝化的系統，其特征在于：包括污水原水箱(1)、污泥發酵物貯存箱(2)、污水處理連續流反應器(3)(以A/O反應器為例)、沉淀池(4)；污水原水箱(1)包括溢流管(1.1)和放空管(1.2)；污水原水箱(1)和污泥發酵物貯存箱(2)分別通過進水管(3.1)、進水泵(3.2)和污泥發酵物投加管(2.1)、污泥發酵物投加泵(2.2)與污水處理連續流反應器(3)相連；污水處理連續流反應器(2)(以A/O工藝為例)包括缺氧段(3.3)和好氧段(3.4)，為防止短流現象的發生，各個格室通過按水流方向上下交錯的水流孔連接；好氧段(3.4)采用氣泵(3.6)和曝氣管(3.7)、曝氣頭(3.8)持續曝氣；缺氧段(3.3)設有攪拌器(3.5)；污水處理連續流反應器(3)通過出水管(4.1)與沉淀池(4)連接；沉淀池中的一部分污泥通過污泥回流管(4.2)與污泥回流泵(4.3)回流到污水處理連續流反應器(3)的缺氧段(3.3)。

通過污泥發酵物實現污水處理連續流短程硝化反硝化的方法，主要包括以下幾個步驟：

1)接種城市污水廠全程硝化反硝化污泥于污水處理連續流反應器(3)中，保持反應器內的污泥濃度在2500-4000mg/L；污泥回流比為50％-200％；系統水力停留時間為8-16h；好氧段(3.4)溶解氧濃度控制在1.5-2.5mg/L；污泥齡為15-50d。

2)污泥發酵物指采用城市污水處理廠排出的剩余污泥在pH在9～10、污泥濃度在7500～8000mg/L、溫度在30±2℃、停留時間為6～20天的條件下發酵產生的物質。

3)保持污水和污泥發酵物一起通過污水處理連續流反應器(3)，分別進行吸收COD和硝化反應。其中，投加的污泥發酵物流量為進水流量的1/10-1/50。

4)重復連續運行污水處理連續流反應器(3)，直到系統的COD去除率達到80％以上，好氧末亞硝態氮積累率達到90％以上，即可認為連續流短程硝化系統啟動成功。

5)系統啟動成功后，連續運行污水處理連續流反應器(3)，維持系統長期的短程硝化反硝化過程，實現污水脫氮，同時還可為厭氧氨氧化工藝提供基礎。

6)本發明包括污水處理連續流的各種形式，如:厭氧/好氧/缺氧、分段進水缺氧/好氧/缺氧/好氧、厭氧/缺氧/好氧等。

通過污泥發酵物實現污水處理連續流短程硝化反硝化的方法，主要有以下優點：