本技术介绍了一种在高溶解氧环境下,针对生活污水实现快速短程硝化的创新方法。该技术涉及在SBR反应器中使用污水处理厂的剩余污泥作为接种物,控制污泥浓度在2000至一定范围内,以优化硝化过程。
背景技术
在众多污水处理技术中,活性污泥法被认为是行之有效且应用极其广泛的传统污水生物处理法。然而,随着污水排放标准的日趋严格以及污水处理厂提标降耗的需求,势必要对传统的硝化反硝化工艺进行工艺革新和升级改造。其中,短程硝化工艺作为一种全新的低能耗,可持续的生物脱氮工艺引发了大量的关注和研究。相较于传统的硝化反硝化工艺,短程硝化反硝化工艺可节约25%的曝气量以及40%的反硝化所需碳源,并兼具高反硝化速率和污泥产量低等优点。此外,短程硝化的产物亚硝态氮是新型自养脱氮工艺厌氧氨氧化的重要底物,直接限制着厌氧氨氧化工艺的应用前景。因此,实现稳定的短程硝化对于污水处理领域的升级改造以及未来的实际应用至关重要。
硝化过程是污水脱氮过程中不可替代的步骤,由氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)协同完成,AOB先将氨氮转化为亚硝态氮,随后NOB完成亚硝态氮转化为硝态氮的过程。短程硝化的实现是通过特殊的策略创造有利于AOB生长的环境而抑制NOB的活性淘洗NOB,从而导致AOB和NOB之间的活性差来实现系统中亚硝的积累。在之前的研究中,AOB被证实具有更高的氧亲和力,从而可以在溶解氧浓度较低的环境中竞争到更多的氧气,实现低氧条件下对NOB活性的超越。然而,低氧曝气对控制策略的要求较高,NOB难以很好抑制并且会在溶解氧浓度上升时快速增殖,当NOB活性恢复后又很难重新抑制以恢复系统的短程硝化效果。对氧亲和力高的NOB也被广泛发现并被报道造成了短程硝化系统的崩溃。此外,在氨氮浓度较低,温度波动较大的实际生活污水中,短程硝化的实现更具挑战。因此,在主流条件下如何快速稳定的实现短程硝化制约着以其为基础的工艺的推广和应用。
实现思路