[发明专利]厌氧氨氧化工艺处理含纳米氧化镍废水的运行方法

说明书

本发明提供了厌氧氨氧化工艺处理含纳米氧化镍废水的运行方法，所述方法为：采用上流式厌氧污泥床反应器，以厌氧氨氧化颗粒污泥为接种源，以含有NH₄⁺‑N和NO₂^‑‑N的模拟废水为进水，在厌氧、避光、温度为35±1℃、进水pH为7.80±0.19、水力停留时间为0.96 h的条件下运行，通过控制NiO NPs负荷和进水基质浓度，分三个阶段运行，分别为启动阶段，暴露阶段和恢复阶段。本发明不仅提供了一种耐受NiO NPs的污泥驯化方法，还提供了一种反应器处理含NiO NPs废水的性能恢复策略。

技术领域

本发明废水处理技术领域，具体涉及厌氧氨氧化工艺处理含纳米氧化镍废水的运行方法。

背景技术

由于纳米材料独特的物理化学性质，大多数纳米金属颗粒已广泛用于各种工业产品中，例如电化学装置，化妆品，食品添加剂，催化剂和生物医学系统等。然而，纳米颗粒在制造，运输，消费和处置过程中不可避免地释放到水生或陆地环境中，它们的潜在风险无疑给环境带来了严峻的挑战。

其中，纳米氧化镍（NiO NPs）因高电容特性，已被广泛应用于发光二极管，锂离子电池和电致变色薄膜等。近年来，NiO NPs对人体组织，水生动物和陆生动物以及微生物的潜在毒性也引起了对生产和应用领域快速增长的广泛关注。由于释放的NiO NPs最终可以排入污水管道，然后排入污水处理厂。厌氧氨氧化作为一种新型高效生物脱氮工艺，已经成功应用于处理多种废水。因此，若能开发新的厌氧氨氧化工艺处理含纳米氧化镍废水的运行策略，则可为新型脱氮技术的应用提供基础数据和技术支撑，也可为含纳米废水的有效治理提供一种思路。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种厌氧氨氧化工艺处理含纳米氧化镍废水的运行方法的技术方案。该方法通过调控进水基质浓度和NiO NPs的浓度来增加厌氧氨氧化工艺对NiO NPs的耐受性，进而提高厌氧氨氧化反应器处理含NiO NPs废水的去除效率和稳定性，实现厌氧氨氧化工艺处理含纳米氧化镍废水。

所述的厌氧氨氧化工艺处理含纳米氧化镍废水的运行方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）采用上流式厌氧污泥床反应器，以厌氧氨氧化颗粒污泥为接种源，以含NH₄ ⁺ -N、NO₂^{- -N 的模拟废水为进水，并加入维持微生物生长的无机盐缓冲液和微量元素I、微量元素II；}

2）反应器采用连续流方式运行，在厌氧、避光、温度为35±1℃、进水pH为7.75～7.85、水力停留时间为0 .8～1 .0h的条件下稳定运行；

3）通过反应器出水NO₂^--N浓度和（基质/污泥浓度）/活性（（F/M）/SAA）比值来控制进水中基质和NiO NPs的终浓度，分三个阶段运行：第一个阶段，所述的反应器的进水中NiO NPs的终浓度为0 mg L^-1；第二阶段，反应器采用逐渐增加NiO NPs负荷，且NiO NPs浓度增加幅度为前一阶段的2~2.5倍，每次调整NiO NPs浓度后运行15~30 d；第三阶段，当出水NO₂^--N浓度达到100 mg L^-1以上，且（（F/M）/SAA）比值大于100 %时，终止加入NiO NPs，且进水基质浓度降至70 mg L^-1；然后，当出水NO₂^--N浓度降至10 mg L^-1以下时，进水基质浓度以70 mg L^-1幅度增加。