公布日：2023.10.03

申請日：2023.09.01

分類號：C02F3/30(2023.01)I

摘要

本發(fā)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(shù)領(lǐng)域，所述方法是將接種污泥接種至反應(yīng)器中并投加填料，然后取焦化廢水進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)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(yīng)周期后，梯度下調(diào)單個反應(yīng)周期內(nèi)體系中的溶解氧濃度；每下調(diào)一個梯度，在此溶解氧濃度下運行4~5個反應(yīng)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(xù)運行多個反應(yīng)周期至運行平穩(wěn)，啟動周期為15~30天，亞硝態(tài)氮累積率達(dá)到85%以上。本發(fā)明能夠更好更快實現(xiàn)針對焦化廢水短程硝化過程的啟動，并有效降低反應(yīng)器內(nèi)的運行能耗。

權(quán)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(yīng)器內(nèi)，并投加填料；2）取經(jīng)過降碳處理的焦化廢水進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)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(yīng)周期后，梯度下調(diào)單個反應(yīng)周期內(nèi)體系中的溶解氧濃度；每下調(diào)一個梯度，在此溶解氧濃度下運行4~5個反應(yīng)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(xù)運行多個反應(yīng)周期至運行平穩(wěn)，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(jīng)過降碳處理的焦化廢水的氨氮初始濃度在100mg/L以內(nèi)；基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程中，控制經(jīng)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(jīng)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(diào)整過程進(jìn)行，還需在體系中進(jìn)行氨氮負(fù)荷提升；單個反應(yīng)周期為24h，包括進(jìn)水階段、反應(yīng)階段、靜置階段和排水階段共四個階段；其中進(jìn)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(yīng)階段的時間為單個反應(yīng)周期內(nèi)的其余時間；進(jìn)水階段和反應(yīng)階段均進(jìn)行攪拌，靜置階段和排水階段關(guān)閉攪拌；完成基于焦化廢水短程硝化快速啟動后，持續(xù)控制溶解氧濃度仍為0.4~0.7mg/L。

2.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(yīng)器內(nèi)的溫度為30~34℃、污泥濃度為1000~3000mg/L、pH值為8.0~8.5。

4.根據(jù)權(quán)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(fù)荷提升過程中，經(jīng)過降碳處理的焦化廢水的氨氮濃度以20~40mg/L為單次上調(diào)梯度。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)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(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)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(gòu)建反應(yīng)器，取具有硝化菌的污泥接種至反應(yīng)器內(nèi)；

2）取經(jīng)過降碳處理的焦化廢水進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)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(yīng)周期后，梯度下調(diào)單個反應(yīng)周期內(nèi)體系中的溶解氧濃度；每下調(diào)一個梯度，在此溶解氧濃度下運行4~5個反應(yīng)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(xù)運行多個反應(yīng)周期至運行平穩(wěn)，完成整個基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程。

進(jìn)一步的，步驟1）中，在污泥接種至反應(yīng)器內(nèi)后且步驟2）經(jīng)過降碳處理的焦化廢水進(jìn)入反應(yīng)器前，還需在反應(yīng)器內(nèi)投加填料，加快優(yōu)勢菌群的富集。

進(jìn)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(jìn)一步的，基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程中，控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度為30~34℃、污泥濃度為1000~3000mg/L、pH值為8.0~8.5。

進(jìn)一步的，完成基于焦化廢水短程硝化快速啟動后，持續(xù)控制溶解氧濃度仍為0.4~0.7mg/L。

進(jìn)一步的，基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程中，控制經(jīng)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(jīng)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(jìn)一步的，基于焦化廢水短程硝化快速啟動過程初期，控制經(jīng)過降碳處理的焦化廢水的氨氮初始濃度在100mg/L以內(nèi)。

進(jìn)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(diào)整過程進(jìn)行，還需在體系中進(jìn)行氨氮負(fù)荷提升。

進(jìn)一步的，在氨氮負(fù)荷提升過程中，經(jīng)過降碳處理的焦化廢水的氨氮濃度以20~40mg/L為單次上調(diào)梯度。

進(jìn)一步的，單個反應(yīng)周期為24h，包括進(jìn)水階段、反應(yīng)階段、靜置階段和排水階段共四個階段，其中進(jìn)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(yīng)階段的時間為單個反應(yīng)周期內(nèi)的其余時間；

進(jìn)水階段和反應(yīng)階段均進(jìn)行攪拌，靜置階段和排水階段關(guān)閉攪拌。

本發(fā)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(fā)明通過梯度下調(diào)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(jìn)行短程反硝化，提升反應(yīng)效率，縮短啟動時間，實現(xiàn)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(yīng)對溶氧沖擊，在填料上形成一個穩(wěn)定的溶氧環(huán)境，有利于優(yōu)勢菌群的馴化，提升啟動初期體系中短程硝化反應(yīng)穩(wěn)定性；

2、運行能耗低：由于進(jìn)入反應(yīng)器的經(jīng)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(jìn)入反應(yīng)器后，可補(bǔ)充SBR反應(yīng)器內(nèi)所得體系中的溶解氧，且進(jìn)水中的COD濃度較低，可繼續(xù)氧化有機(jī)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(jié)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(tǒng)短程硝化反應(yīng)的操作要求嚴(yán)格且運行條件不易控制相比，本發(fā)明針對焦化廢水進(jìn)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(chǎn)泥量低：本發(fā)明的反應(yīng)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(nèi)的產(chǎn)泥量較低，能夠有效節(jié)省運行費用。

（發(fā)明人：康夢遠(yuǎn);劉洪泉;柏天橋）