【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于污水處理，具體涉及一種快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法。
技術介紹
0、技術背景
1、厭氧氨氧化(anammox)技術是近些年來最高效的生物脫氮技術，因為此技術具有高效脫氮和經濟環(huán)保等優(yōu)勢，被認為是最具有潛力的生物脫氮技術之一。anammox是指厭氧氨氧化菌(anoxic?ammonium-oxidizing?bacteria，anaob)將氨氮(nh4+-n)作為電子供體，亞硝氮(no2--n)為電子受體，在缺氧的條件下直接轉化為氮氣，省去了傳統(tǒng)脫氮技術中的反硝化過程，從而無需曝氣等步驟。厭氧氨氧化工藝相對于傳統(tǒng)的硝化—反硝化工藝可以減少100％的有機碳源需求、90％的污泥產量和60％的耗氧量，顯著減少了能耗，大幅降低了脫氮成本。
2、厭氧氨氧化脫氮系統(tǒng)的脫氮速率高低，其核心在于厭氧氨氧化菌(anammoxbacteria)的活性狀態(tài)。當厭氧氨氧化系統(tǒng)受限時，往往伴隨著厭氧氨氧化菌活性的顯著降低，導致脫氮速率低下，且隨時間推移難以觀察到明顯的上升趨勢。這一現(xiàn)象的產生，可歸因于多重因素，包括但不限于厭氧氨氧化菌長期處于饑餓狀態(tài)導致恢復速度滿或者厭氧氨氧化系統(tǒng)中厭氧氨氧化菌不占主導地位等。
3、為應對上述挑戰(zhàn)，提升受限厭氧氨氧化系統(tǒng)的脫氮速率，采取有效策略顯得尤為重要。其中，生物強化技術作為一種有效的解決方案，備受矚目。該技術通過向系統(tǒng)中引入高活性厭氧氨氧化菌，能夠在短期內顯著提升系統(tǒng)內厭氧氨氧化菌的種群密度，進而加速脫氮進程，提高整體效率。在此背景下，利用高活性厭氧氨氧化菌進
4、側流厭氧氨氧化系統(tǒng)，以其獨特的生長環(huán)境優(yōu)勢，為厭氧氨氧化菌提供了理想的棲息場所。該系統(tǒng)通常維持在35-40℃的適宜溫度范圍內，確保了厭氧氨氧化菌的高活性狀態(tài)，進而實現(xiàn)了高效的脫氮性能。眾多研究已充分證實，在側流環(huán)境下，厭氧氨氧化系統(tǒng)能夠展現(xiàn)出較高的脫氮速率。因此，將側側流厭氧氨氧化菌作為接種源，無疑是一個明智的選擇。
5、然而，值得注意的是，厭氧氨氧化菌作為自養(yǎng)細菌，其對環(huán)境變化的適應能力相對較弱，對環(huán)境條件極為敏感。當將高活性的側流厭氧氨氧化菌接種至受限的厭氧氨氧化系統(tǒng)時，盡管初期可能觀察到脫氮速率的顯著提升，但隨后可能因環(huán)境適應性問題，導致脫氮速率迅速回落，恢復至接種前的低水平。
6、針對上述情況，開發(fā)一種既能迅速激活受限厭氧氨氧化系統(tǒng)的脫氮潛能，確保其短期內恢復高效運行，又能保障系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行并維持高水平脫氮效率的方法，對于提升廢水處理效能具有至關重要的意義。
技術實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的是在于提供一種快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，該方法旨在通過優(yōu)化厭氧氨氧化系統(tǒng)的操作條件，特別是通過引入側流高活性厭氧氨氧化菌并精確控制fe3+濃度，快速恢復并顯著提高受限制反應器的脫氮效率，同時確保長期穩(wěn)定的高效運行，從而提升污水處理的整體效能和環(huán)境友好性。
2、具體而言，本專利技術提供了一種快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，包括以下步驟：
3、s1、向反應器中投加側流厭氧氨氧化活性污泥，同時在進水中添加fe3+，此后階段中fe3+一直保持添加，控制水力停留時間≥14h；
4、s2、當反應器氨氮出水濃度穩(wěn)定在5mg/l以下且保持t1天后，縮短水力停留時間至9-10h；
5、s3、所述s2步驟中縮短水力停留時間后，反應器出水氨氮濃度會出現(xiàn)的波動，等待氨氮出水濃度繼續(xù)穩(wěn)定在5mg/l以下且保持t2天后，進一步縮短水力停留時間至7h，此后反應器出水氨氮濃度會出現(xiàn)波動，等待厭氧氨氧化菌群適應環(huán)境后，后續(xù)的氨氮出水濃度持續(xù)穩(wěn)定5mg/l以下且保持t3天后，表明調整水力停留時間成功。
6、在本專利技術的一些具體實施例中，還包括如下步驟：向反應器中投加空心小球，使得反應器液面上方浮滿一層空心小球。
7、在本專利技術的一些具體實施例中，所述空心小球的材質為塑料，且所述空心小球直徑為10-25mm。
8、在本專利技術的一些具體實施例中，所述進水中添加fe3+的含量為5-6mg/l。
9、在本專利技術的一些具體實施例中，所述進水中添加fe3+的含量為6mg/l。
10、在本專利技術的一些具體實施例中，所述fe3+為fecl3。
11、在本專利技術的一些具體實施例中，所述s2步驟中縮短水力停留時間至9.33h。
12、在本專利技術的一些具體實施例中，所述s3步驟中縮短水力停留時間至9.33h。
13、在本專利技術的一些具體實施例中，所述t1＝14，t2＝14，t3＝30。
14、在本專利技術的一些具體實施例中，所述反應器為序批式sbr反應器。
15、在本專利技術的一些具體實施例中，所述向反應器中投加側流厭氧氨氧化活性污泥來源于側流的厭氧氨氧化系統(tǒng)中側流反應器的污泥回流。
16、所述側流厭氧氨氧化系統(tǒng)是指專門用于促進厭氧氨氧化(anammox)過程的處理系統(tǒng)，而所述側流反應器是該系統(tǒng)的一部分，專為維持高活性厭氧氨氧化菌的生長環(huán)境設計。
17、在本專利技術的一些具體實施例中，所述向反應器中投加側流厭氧氨氧化活性污泥通過如下條件培養(yǎng)制備：側流厭氧氨氧化活性污泥培養(yǎng)的反應器為sbr反應器，運行環(huán)境為進水氨氮濃度500-600mg/l，水力停留時間為12h，運行ph為7.5，溫度為35℃，溶解氧小于0.5mg/l，出水氨氮濃度穩(wěn)定小于20mg/l。
18、在本專利技術的一些具體實施例中，所述側流厭氧氨氧化活性污泥的粒徑為1-4mm。
19、本專利技術相對于現(xiàn)有技術具有如下的顯著優(yōu)點及效果：
20、1、顯著提高脫氮效率：在主流反應器中接種側流的高活性厭氧氨氧化菌，并通過添加fe3+和調整反應器的水利停留時間，有效提高了反應器的脫氮效率。
21、2、優(yōu)化fe3+濃度控制：精確控制fe3+濃度至6mg/l，不僅避免了濃度過低導致的活性恢復不理想問題，還防止了過高濃度可能產生的抑制作用，此濃度下，厭氧氨氧化菌的活性得到了顯著提升。
22、3、促進厭氧氨氧化菌活性恢復：通過在反應器頂部密封并鋪設空心塑料小球以隔絕氧氣，實現(xiàn)了反應器的厭氧狀態(tài)，有助于厭氧氨氧化菌的活性恢復。
23、4、增強菌群穩(wěn)定性：fe3+改善了厭氧氨氧化菌的生長環(huán)境，增強了其在生物膜或懸浮態(tài)系統(tǒng)中的穩(wěn)定性和活性，有助于維持長期穩(wěn)定的處理效果。
24、5、抑制有害微生物：fe3+具有一定的抑菌作用，能夠抑制競爭性或有害微生物的生長，為厭氧氨氧化菌創(chuàng)造更有利的生存條件。
25、6、環(huán)境友好：fe3+作為一種相對環(huán)保的物質，不會引入新的有害物質，對環(huán)境的影響較小，符合環(huán)保要求。
26、綜上所述，本專利技術提供的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法有效提升了厭氧氨氧化菌的活性、脫氮速率和整體處理效率，同時增強了菌群的穩(wěn)定性，抑制了有害微生物本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，還包括如下步驟：向反應器中投加空心小球，使得反應器液面上方浮滿一層空心小球。
3.根據(jù)權利要求2所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，所述空心小球的材質為塑料，且所述空心小球直徑為10-25mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，所述進水中添加Fe3+的含量為5-6mg/L。
5.根據(jù)權利要求1所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，所述Fe3+為FeCl3。
6.根據(jù)權利要求1所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，所述T1＝14，T2＝14，T3＝30。
7.根據(jù)權利要求1所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，所述反應器為序批式SBR反應器。
8.根據(jù)權利要求1-7任一項所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，所述向反應器中
9.根據(jù)權利要求1-7任一項所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，所述向反應器中投加側流厭氧氨氧化活性污泥通過如下條件培養(yǎng)制備：側流厭氧氨氧化活性污泥培養(yǎng)的反應器為SBR反應器，運行環(huán)境為進水氨氮濃度500-600mg/L，水力停留時間為12h，運行ph為7.5，溫度為35℃，溶解氧小于0.5mg/L，出水氨氮濃度穩(wěn)定小于20mg/L。
10.根據(jù)權利要求9所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，所述側流厭氧氨氧化活性污泥的粒徑為1-4mm。
...【技術特征摘要】
1.一種快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，還包括如下步驟：向反應器中投加空心小球，使得反應器液面上方浮滿一層空心小球。
3.根據(jù)權利要求2所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，所述空心小球的材質為塑料，且所述空心小球直徑為10-25mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，所述進水中添加fe3+的含量為5-6mg/l。
5.根據(jù)權利要求1所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，所述fe3+為fecl3。
6.根據(jù)權利要求1所述的快速恢復厭氧氨氧化系統(tǒng)脫氮效率的方法，其特征在于，所述t1＝14，t2＝14，t3＝30。
7.根據(jù)權利...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：朱衛(wèi)強，楊智翔，韓廷雨，徐征和，
申請(專利權)人：濟南大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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