[发明专利]一种处理城市生活污水的厌氧氨氧化颗粒污泥启动方法

说明书

技术领域

本发明属于水环境恢复与再生领域。具体涉及用于处理常温、低氨氮城市生活污水的厌氧氨氧化（ANAMMOX）颗粒污泥启动的方法。

背景技术

十一五以来，国家加大了对于环境污染治理的力度，尤其在水环境恢复方面，推行了国家科技重大专项——水体污染控制与治理，其投入高达112.66亿元，而在十二五期间该数字将进一步增加为逾140亿元。此举是为了解决近年来过度排放的氮磷元素导致的水体富营养化问题。据2011年环境状况公报显示，全国地表水总体为轻度污染，湖泊富营养化状况严重，氮磷依旧为主要污染物。全国氨氮排放总量为260.4万吨，其中工业源和生活源的排放量达到了175.8万吨，占氨氮排放总量的67.5%。因此，通过城市污水处理厂的兴建与运行，对工业生活等点源污染进行处理，去除氮磷等污染物，是缓解水环境危机的有效途径。

现阶段针对低碳氮比的城市生活污水，绝大部分污水处理厂采用基于硝化反硝化原理的传统工艺进行生物脱氮，为达到污水处理一级A排放标准，尤其是针对其中较为严格的氮素控制指标，需要外加有机碳源、无机碳源，消耗巨大能源用以硝化液回流以满足反硝化要求，使得污水处理成本居高不下；同时，投加的碳源最终变成温室气体，对环境造成了二次污染，这极大的制约了污水处理行业的发展。上世纪90年代新发现的厌氧氨氧化(Anaerobic Ammonium Oxidation, ANAMMOX)，是在厌氧或缺氧条件下，自养微生物以NH₄⁺-N为电子供体，NO₂^--N为电子受体，将其转化成N₂的过程，同传统工艺相比，该工艺具有无需外加有机碳源、无机碳源，无需硝化液回流等优点，这为污水脱氮处理提供了一种节能、低碳、环保的新思路。

现阶段，厌氧氨氧化技术的应用最多的为SHARON-ANAMMOX联合工艺及CANON工艺，前者具有更高的处理效果而后者由于将短程硝化与厌氧氨氧化结合具有较大的经济优势。自荷兰鹿特丹第一座厌氧氨氧化水厂建成并投产后，越来越多的厌氧氨氧化水厂出现在了日本、德国等地，其反应器形式多种多样，处理效果差异大，但均高于传统的生物脱氮途径。但是大部分的厌氧氨氧化水厂均用于处理高温高氨氮污水，如垃圾渗滤液，对于常温低氨氮污水的处理还有待进一步研究。

近年来，国内外学者对于常温厌氧氨氧化进行了深入的研究并取得了一定的成果。郑平(2010)等运行的中试级厌氧氨氧化反应器，总容积2.5m³，进水总氮浓度为400-600mg/L，分别对温度在5-14℃、15-24℃、28-34℃的条件下的反应器运行状况进行了研究，三阶段的去除负荷分别维持在0.14±0.05kg/m³/d、0.60±0.12kgN/m³/d、2.81kgN/m³/d的水平； de Clippeleir et al（2011）采用RBC型ANAMMOX反应器处理温度为25℃、进水总氮31mg/L的废水，其去除负荷为0.84kgN/m³/d；Liu（2009）等人在20℃下采用一个容积为2.8L的聚丙烯填料反应器培养厌氧氨氧化污泥，最大总氮去除负荷达到1.0kgN/m³/d；Isaka在20-22℃采用多孔聚酯无纺布填料反应器在进水总氮浓度为134mg/L的情况下得到的去除负荷为0.2kgN/m³/d。可见常温条件下的厌氧氨氧化工艺普遍存在着处理负荷较低的问题。