本发明属于废水生物处理,涉及生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统及方法。
背景技术:
1、厌氧氨氧化工艺(amx)已被用于处理低c/n比的含氮废水,例如城市污水、污泥厌氧消化废水、垃圾渗滤液、工业废水及其他含氮废水,但启动该工艺时存在接种污泥缺乏的问题。由于厌氧氨氧化菌存在于各种常规污泥(ad污泥、反硝化污泥、硝化污泥等)中,可以在适当的条件下培养转化成厌氧氨氧化污泥。但常规污泥中厌氧氨氧化细菌数量少,启动工艺需要较长的时间。
2、厌氧氨氧化反应器启动一般经历四个时期:细胞裂解期、滞后期、过渡期、菌活性上升期。混合接种时由于底物竞争和fa(细胞裂解释放游离氨)抑制导致细胞裂解期和滞后期延长,从而导致较长的启动周期。
3、厌氧氨氧化菌对环境敏感,实际生产废水中往往存在甲醇、苯酚、抗生素等有毒成分和高分子量蛋白质、腐殖质等厌氧转化难降解的有机物,长期接触下,厌氧氨氧化菌活性会明显被抑制,系统中功能菌数量增长缓慢,菌体产量低,不能满足生物量需求,导致脱氮性能最终恶化崩溃。此外,系统长期运行累积的颗粒和胶体有机物,也会对厌氧氨氧化菌的活性产生抑制。
4、目前,pn/a工艺处理低c/n高氨氮废水时的长期运行和脱氮性能表明,两段式pn/a工艺的脱氮效果优于一体式的pn/a工艺,因为两段式pn/a工艺的pn段可以通过曝气去除可生物降解的有机物质,且do对后续厌氧氨氧化段影响较小,被认为更适合处理此类废水。但两段式pn/a工艺的厌氧氨氧化段,仍面临上述启动时间长和厌氧氨氧化菌活性受抑制的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统及方法,该系统及方法能够缩短厌氧氨氧化工艺的启动周期,有效缓解系统中的抑制问题。
2、为达到上述目的,本发明公开了一种生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统,包括原水箱、第一上流式厌氧污泥床、第二进水箱、第二上流式厌氧污泥床、第一出水管、第一回流管、第二出水管及第二回流管;
3、原水箱的出口与第一上流式厌氧污泥床底部的入口相连通,第二进水箱的出口与第二上流式厌氧污泥床底部的入口相连通,第一上流式厌氧污泥床顶部的出水口与第一出水管相连通,第二上流式厌氧污泥床顶部的出水口与第二出水管相连通;
4、第一上流式厌氧污泥床顶部的混合液出口经第一回流管与第一上流式厌氧污泥床底部的混合液入口相连通,第二上流式厌氧污泥床顶部的混合液出口经第二回流管与第二上流式厌氧污泥床底部的混合液入口相连通,第二回流管与第一回流管通过连通管相连通。
5、原水箱的出口经第一进水管与第一上流式厌氧污泥床底部的入口相连通。
6、第二进水箱的出口经第二进水管与第二上流式厌氧污泥床底部的入口相连通。
7、第二回流管、第一回流管及连通管上均设置有控制阀。
8、第二上流式厌氧污泥床内首先接种一层厌氧氨氧化颗粒污泥,然后在其上再接种一层厌氧消化颗粒污泥。
9、第一上流式厌氧污泥床内接种有厌氧氨氧化颗粒污泥。
10、本发明公开了一种生物强化的低c/n高氨氮废水处理方法,包括以下步骤:
11、1)关闭第二回流管上的控制阀,第二进水箱向第二上流式厌氧污泥床输送含氮基质溶液;
12、2)打开第二回流管上的控制阀;
13、3)第一上流式厌氧污泥床与第二上流式厌氧污泥床同时启动,原水箱输出的原水通入第一上流式厌氧污泥床中。待第二上流式厌氧污泥床稳定运行后,打开连接管上的控制阀,连通第一回流管与第二回流管,将第二上流式厌氧污泥床中的厌氧氨氧化污泥连续分流到第一上流式厌氧污泥床中。
14、从第二回流管中分流到第一回流管中的厌氧氨氧化污泥的量为0.01~0.03gvss/(l·d)。
15、步骤2)中,待第二上流式厌氧污泥床运行1-7天后,再打开第二回流管上的控制阀。
16、氮基质溶液中nh4+-n和no2--n的初始浓度分别为50mg/l和56mg/l,之后,nh4+-n和no2--n的浓度每天提升10~40mg/l。
17、本发明具有以下有益效果:
18、本发明所述的生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统及方法在具体操作时,将高效厌氧氨氧化反应器与连续生物量投加相结合,通过生物强化单元回流,持续向原水处理单元补充生物量,在较低的投加剂量条件下实现稳定脱氮,提高厌氧氨氧化菌对高分子量蛋白质、腐殖质等厌氧转化难降解有机物的耐受性,缓解处理实际低c/n高氨氮废水时amx功能菌活性受抑制的问题,具体的,启动第一上流式厌氧污泥床时,将第二回流管中的厌氧氨氧化颗粒污泥连续分流到第一回流管中,与其管内的厌氧氨氧化颗粒污泥混合后进入第一上流式厌氧污泥床,以持续补充生物量,有效缓解原水中的难降解有机物对厌氧氨氧化菌活性的抑制问题,缩短厌氧氨氧化工艺的启动周期。
19、进一步,第二上流式厌氧污泥床中厌氧氨氧化颗粒污泥与厌氧消化颗粒污泥混合接种,启动阶段的前期,关闭第二回流管上控制阀,出水直接从顶部出水口排出,上层常规污泥通过吸附生长和原位驯化等方式,保留并转化厌氧氨氧化细菌;启动阶段中后期,开启第二回流管上的控制阀,提高传质效率,最终生物强化单元在低氮浓度下快速启动,为原水处理单元稳定提供生物量。
1.一种生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统,其特征在于,包括原水箱(1)、第一上流式厌氧污泥床(3)、第二进水箱(10)、第二上流式厌氧污泥床(6)、第一出水管(5)、第一回流管(4)、第二出水管(8)及第二回流管(7);
2.根据权利要求1所述的生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统,其特征在于,原水箱(1)的出口经第一进水管(2)与第一上流式厌氧污泥床(3)底部的入口相连通。
3.根据权利要求1所述的生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统,其特征在于,第二进水箱(10)的出口经第二进水管(9)与第二上流式厌氧污泥床(6)底部的入口相连通。
4.根据权利要求1所述的生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统,其特征在于,第二回流管(7)、第一回流管(4)及连通管上均设置有控制阀。
5.根据权利要求1所述的生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统,其特征在于,第二上流式厌氧污泥床(6)内首先接种一层厌氧氨氧化颗粒污泥,然后在其上部再接种一层厌氧消化颗粒污泥。
6.根据权利要求1所述的生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统,其特征在于,第一上流式厌氧污泥床(3)内接种有厌氧氨氧化颗粒污泥。
7.生物强化的低c/n高氨氮废水处理方法,其特征在于,基于权利要求4所述的生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统,包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统及方法,其特征在于,步骤2)中,待第二上流式厌氧污泥床(6)运行1-7天后,再打开第二回流管(7)上的控制阀。
9.根据权利要求7所述的生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统及方法,其特征在于,从第二回流管(7)中分流到第一回流管(4)中的厌氧氨氧化污泥的量为0.01~0.03gvss/(l·d)。
10.根据权利要求7所述的生物强化的低c/n高氨氮废水处理系统及方法,其特征在于,氮基质溶液中nh4+-n和no2--n的初始浓度分别为50mg/l和56mg/l,之后,nh4+-n和no2--n的浓度每天提升10~40mg/l。
