公布日：2023.10.03
申請日：2023.09.01
分類號：C02F3/30(2023.01)I
摘要
本發明提供了一種基于焦化廢水短程硝化快速啟動的方法，屬于污水處理技術領域，所述方法是將接種污泥接種至反應器中并投加填料，然后取焦化廢水進入反應器內進行啟動，啟動初期，所得體系中溶解氧濃度控制在1.5~2.0mg/L，在此溶解氧濃度下運行4~5個反應周期后，梯度下調單個反應周期內體系中的溶解氧濃度；每下調一個梯度，在此溶解氧濃度下運行4~5個反應周期，至體系中溶解氧濃度控制在0.4~0.7mg/L之間，停止曝氣，在攪拌方式下繼續運行多個反應周期至運行平穩，啟動周期為15~30天，亞硝態氮累積率達到85%以上。本發明能夠更好更快實現針對焦化廢水短程硝化過程的啟動，并有效降低反應器內的運行能耗。
權利要求書
1.一種基于焦化廢水短程硝化快速啟動的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：1）取具有硝化菌的污泥接種至反應器內，并投加填料；2）取經過降碳處理的焦化廢水進入反應器內進行啟動，啟動初期，所得體系中溶解氧濃度控制在1.5~2.0mg/L，在此溶解氧濃度下運行4~5個反應周期后，梯度下調單個反應周期內體系中的溶解氧濃度；每下調一個梯度，在此溶解氧濃度下運行4~5個反應周期，至體系中溶解氧濃度控制在0.4~0.7mg/L之間，停止曝氣，在攪拌方式下繼續運行多個反應周期至運行平穩，完成整個基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程；基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程初期，控制經過降碳處理的焦化廢水的氨氮初始濃度在100mg/L以內；基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程中，控制經過降碳處理的焦化廢水中COD濃度≤400mg/L、硫氰酸鹽濃度≤50mg/L、pH值在8.0~9.0之間，并通過投加堿使得經過降碳處理的焦化廢水中的堿度與氨氮濃度比值在8~10：1之間；基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程中，伴隨體系中溶解氧濃度調整過程進行，還需在體系中進行氨氮負荷提升；單個反應周期為24h，包括進水階段、反應階段、靜置階段和排水階段共四個階段；其中進水階段的時間為2~4h、靜置階段和排水階段的時間總共為2h、反應階段的時間為單個反應周期內的其余時間；進水階段和反應階段均進行攪拌，靜置階段和排水階段關閉攪拌；完成基于焦化廢水短程硝化快速啟動后，持續控制溶解氧濃度仍為0.4~0.7mg/L。
2.根據權利要求1所述的基于焦化廢水短程硝化快速啟動的方法，其特征在于，填料的種類為彈性填料、粒徑為1~2cm、形狀為立方體，填充度為5~10%。
3.根據權利要求1或2所述的基于焦化廢水短程硝化快速啟動的方法，其特征在于，基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程中，控制反應器內的溫度為30~34℃、污泥濃度為1000~3000mg/L、pH值為8.0~8.5。
4.根據權利要求1所述的基于焦化廢水短程硝化快速啟動的方法，其特征在于，在氨氮負荷提升過程中，經過降碳處理的焦化廢水的氨氮濃度以20~40mg/L為單次上調梯度。
發明內容
針對上述問題，本發明提供一種基于焦化廢水短程硝化快速啟動的方法。
為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：
一種基于焦化廢水短程硝化快速啟動的方法，包括以下步驟：
1）構建反應器，取具有硝化菌的污泥接種至反應器內；
2）取經過降碳處理的焦化廢水進入反應器內進行啟動，啟動初期，所得體系中溶解氧濃度控制在1.5~2.0mg/L，在此溶解氧濃度下運行4~5個反應周期后，梯度下調單個反應周期內體系中的溶解氧濃度；每下調一個梯度，在此溶解氧濃度下運行4~5個反應周期，至體系中溶解氧濃度控制在0.4~0.7mg/L之間，停止曝氣，在攪拌方式下繼續運行多個反應周期至運行平穩，完成整個基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程。
進一步的，步驟1）中，在污泥接種至反應器內后且步驟2）經過降碳處理的焦化廢水進入反應器前，還需在反應器內投加填料，加快優勢菌群的富集。
進一步的，填料的種類為彈性填料、粒徑為1~2cm、型狀為立方體，填充度為5~10%。
進一步的，基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程中，控制反應器內的溫度為30~34℃、污泥濃度為1000~3000mg/L、pH值為8.0~8.5。
進一步的，完成基于焦化廢水短程硝化快速啟動后，持續控制溶解氧濃度仍為0.4~0.7mg/L。
進一步的，基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程中，控制經過降碳處理的焦化廢水中COD濃度≤400mg/L、硫氰酸鹽濃度≤50mg/L、pH值在8.0~9.0之間，并通過投加堿使得經過降碳處理的焦化廢水中的堿度與氨氮濃度比值在8~10：1之間。
進一步的，基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程初期，控制經過降碳處理的焦化廢水的氨氮初始濃度在100mg/L以內。
進一步的，基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程中，伴隨體系中溶解氧濃度調整過程進行，還需在體系中進行氨氮負荷提升。
進一步的，在氨氮負荷提升過程中，經過降碳處理的焦化廢水的氨氮濃度以20~40mg/L為單次上調梯度。
進一步的，單個反應周期為24h，包括進水階段、反應階段、靜置階段和排水階段共四個階段，其中進水階段的時間為2~4h、靜置階段和排水階段的時間總共為2h、反應階段的時間為單個反應周期內的其余時間；
進水階段和反應階段均進行攪拌，靜置階段和排水階段關閉攪拌。
本發明的基于焦化廢水短程硝化快速啟動的方法的有益效果為：
1、啟動周期快：本發明通過梯度下調溶解氧濃度并投加填料，利用低溶氧抑制硝化菌中NOB菌，同時使用填料快速富集功能菌（AOB菌），進行短程反硝化，提升反應效率，縮短啟動時間，實現了針對焦化廢水的短程硝化的快速啟動，快速啟動的時間僅需15~30d；
在啟動初期，亞硝酸鹽累積率隨曝氣量的波動變化較大，使用填料能夠有效應對溶氧沖擊，在填料上形成一個穩定的溶氧環境，有利于優勢菌群的馴化，提升啟動初期體系中短程硝化反應穩定性；
2、運行能耗低：由于進入反應器的經過降碳處理的焦化廢水自身的溶解氧濃度為4~6mg/L，其在進入反應器后，可補充SBR反應器內所得體系中的溶解氧，且進水中的COD濃度較低，可繼續氧化有機物的需氧量較低，通過攪拌裝置攪拌，即可維持體系中溶解氧濃度維持在0.4~0.7mg/L之間，節省曝氣成本，大幅降低運行能耗和投資成本；
3、操作便捷：與傳統短程硝化反應的操作要求嚴格且運行條件不易控制相比，本發明針對焦化廢水進行短程硝化的快速啟動方法，工藝操作更加簡便、運行過程易于控制；
4、產泥量低：本發明的反應體系為泥膜共生體系，體系中污泥濃度為1000~3000mg/L，同時填料上的生物膜脫落形成的懸浮物很低，使得整個體系內的產泥量較低，能夠有效節省運行費用。
（發明人：康夢遠;劉洪泉;柏天橋）
