公布日：2024.04.02
申請日：2024.01.16
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫氮與抗生素抗性基因協(xié)同削減的污水生物處理方法。本發(fā)明的方法包括如下步驟：步驟1，將活性污泥接種至反應(yīng)器；步驟2，將污水通入所述反應(yīng)器進(jìn)行短程硝化反硝化生物脫氮的生物處理過程。發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)在短程硝化反硝化生物脫氮處理過程中，控制關(guān)鍵的環(huán)境因子與運(yùn)行參數(shù)，能夠在提高短程硝化反硝化的脫氮效果的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)ARGs削減。因此，本發(fā)明通過對生物處理過程的工藝參數(shù)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了一種兼顧高效脫氮和實(shí)現(xiàn)ARGs削減的污水生物處理工藝，具有很好的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求書
1.一種脫氮與抗生素抗性基因協(xié)同削減的污水生物處理方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1，將活性污泥接種至反應(yīng)器；步驟2，將污水通入所述反應(yīng)器進(jìn)行短程硝化反硝化生物脫氮的生物處理過程；其中，步驟2的工藝條件包括：曝氣方式為缺氧、好氧交替曝氣，缺氧與好氧時(shí)間比為1:1-1:3，缺氧階段溶解氧濃度低于0.5mg/L，好氧階段溶解氧濃度為0.5-1.5mg/L，水力停留時(shí)間為8h-3d，碳氮比為4-7.75。
2.按照權(quán)利要求1所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟1中，接種污泥濃度為3000mg/L-7500mg/L。
3.按照權(quán)利要求2所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟1中，接種污泥濃度為4000mg/L-5000mg/L。
4.按照權(quán)利要求1所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：溫度為18-35℃。
5.按照權(quán)利要求1所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：初始pH為7.5-8.6。
6.按照權(quán)利要求1所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：曝氣量為600-1000mL/min。
7.按照權(quán)利要求1所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為400-1000mg/L，水力停留時(shí)間為2.3-2.5d，碳氮比為5.5-7。
8.按照權(quán)利要求7所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為530mg/L，缺氧與好氧時(shí)間比為1:3，曝氣量為600mL/min，初始pH為8.1。
9.按照權(quán)利要求1所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為30-70mg/L，污泥停留時(shí)間為12-15d。
10.按照權(quán)利要求9所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為30mg/L，缺氧與好氧時(shí)間比為1:1.75，曝氣量為500-600mL/min，污泥停留時(shí)間為15d，初始pH為7.8。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種脫氮與抗生素抗性基因協(xié)同削減的污水生物處理方法。
一種脫氮與抗生素抗性基因協(xié)同削減的污水生物處理方法，包括如下步驟：
步驟1，將活性污泥接種至反應(yīng)器；
步驟2，將污水通入所述反應(yīng)器進(jìn)行短程硝化反硝化生物脫氮的生物處理過程；
其中，步驟2的工藝條件包括：
曝氣方式為缺氧、好氧交替曝氣，缺氧與好氧時(shí)間比為1:1-1:3，缺氧階段溶解氧濃度低于0.5mg/L，好氧階段溶解氧濃度為0.5-1.5mg/L，水力停留時(shí)間為8h-3d，碳氮比為4-8.5。
優(yōu)選的，步驟1中，接種污泥濃度為3000mg/L-7500mg/L。
優(yōu)選的，步驟1中，接種污泥濃度為4000mg/L-5000mg/L。
優(yōu)選的，步驟2的工藝條件包括：溫度為18-35℃。
優(yōu)選的，步驟2的工藝條件包括：初始pH為7.5-8.6。
優(yōu)選的，步驟2的工藝條件包括：曝氣量為600-1000mL/min。
優(yōu)選的，步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為400-1000mg/L，水力停留時(shí)間為2.3-2.5d，碳氮比為5.5-7。
優(yōu)選的，步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為530mg/L，缺氧與好氧時(shí)間比為1:3，曝氣量為600mL/min，初始pH為8.1。
優(yōu)選的，步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為30-70mg/L，污泥停留時(shí)間為12-15d。
優(yōu)選的，步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為30mg/L，缺氧與好氧時(shí)間比為1:1.75，曝氣量為500-600mL/min，污泥停留時(shí)間為15d，初始pH為7.8。
本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)研究，首次發(fā)現(xiàn)在短程硝化反硝化生物脫氮處理過程中，控制關(guān)鍵的環(huán)境因子與運(yùn)行參數(shù)，能夠在提高短程硝化反硝化的脫氮效果的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)ARGs削減。因此，本發(fā)明通過對生物處理過程的工藝參數(shù)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了一種兼顧高效脫氮和實(shí)現(xiàn)ARGs削減的污水生物處理工藝。
由于采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠取得如下有益的技術(shù)效果：
(1)本發(fā)明通過調(diào)控環(huán)境因子與運(yùn)行參數(shù)實(shí)現(xiàn)了一種能夠同時(shí)脫氮與ARGs削減的短程硝化反硝化工藝，本發(fā)明在短程硝化反硝化穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，可有效降低水相ARGs、可移動遺傳元件(MGEs)豐度22％以上，減少環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)。
(2)與全程硝化反硝化相比，本發(fā)明效率可提高20％以上，ARGs總豐度與高風(fēng)險(xiǎn)ARGs總豐度削減了11％和42％以上。
(3)本發(fā)明的改進(jìn)在于優(yōu)化了工藝參數(shù)，因此本發(fā)明方法可植入于各類低碳氮比污水生物處理系統(tǒng)中，可在不改變原有基礎(chǔ)工藝設(shè)置上進(jìn)行調(diào)控，具有節(jié)約成本、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。
(4)本發(fā)明的短程硝化反硝化可以為常規(guī)污染物和新污染物(ARGs)同步去除與協(xié)同削減提供技術(shù)支撐。
顯然，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更。
（發(fā)明人：譚周亮;王林;陳楊武;李欣;周后珍;余雅丹;李旭東）
