本发明涉及污水生物处理，具体涉及一种基于短程反硝化快速原位富集厌氧氨氧化菌的方法及装置。
背景技术：
1、厌氧氨氧化工艺是一种经济节能的城市污水生物脱氮工艺。厌氧氨氧化菌在缺氧条件下，以亚硝态氮为电子受体，将氨氮转化为氮气，实现自养脱氮。相比于传统硝化反硝化工艺，厌氧氨氧化工艺理论上可节省约60％的曝气量，100％的外加有机碳源和90％的剩余污泥产量。厌氧氨氧化菌是自养菌，生长十分缓慢，世代周期长达10～30d，且其生理代谢活性易受环境因素影响。当前亚硝态氮基质的稳定获取以及厌氧氨氧化菌的快速培养富集仍是厌氧氨氧化工艺大规模工程应用的瓶颈问题。
2、短程反硝化是指在缺氧条件下，将硝态氮还原为亚硝态氮，而不进一步还原为氮气的过程。相较于短程硝化，短程反硝化不需要曝气，节省运行能耗，也不需要淘洗nob，减少了调控运行难度和成本，同时能够充分利用原水中的有机物，实现较高的亚硝态氮积累。对于城市生活污水绿色低耗工艺来说，短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺更具应用潜力。因此，本发明提出了一种基于短程反硝化快速原位富集厌氧氨氧化菌的方法，利用短程反硝化反应稳定提供厌氧氨氧化菌代谢所需要的亚硝态氮底物，结合原水中的氨氮，可为厌氧氨氧化菌的生长提供良好的基质条件，且本发明无需曝气，避免了在反应过程中溶解氧对厌氧氨氧化菌活性造成的不良影响，可在短时间内实现厌氧氨氧化菌的原位富集。本发明具有启动时间短、操作简单、脱氮性能好等优点，对实现厌氧氨氧化菌的培养富集及高效深度脱氮具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明针对亚硝态氮基质的稳定获取难和厌氧氨氧化菌的培养富集慢等问题，提供了一种基于短程反硝化快速原位富集厌氧氨氧化菌的方法。
2、一种基于短程反硝化快速原位富集厌氧氨氧化菌的方法，包括以下步骤：
3、(1)于短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器中接种来自污水处理厂好氧池已挂膜填料或活性污泥；
4、(2)所用污水水质为：氨氮浓度为38～45mg/l，硝酸盐氮浓度为52～62mg/l，cod/硝酸盐氮比为2.5～3.5，硝酸盐氮与氨氮的浓度比为1.0～1.5；
5、(3)在常温下启动短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器，厌氧氨氧化反应器的单周期运行方式为：总周期时间为120～480分钟，其中模拟生活污水与硝酸盐废水进水时间为2分钟，碳源进水时间为1分钟，搅拌时间为60～420分钟，排水时间为5分钟，沉淀时间为0～40分钟，闲置时间控制在12～52分钟；
6、(4)监测出水氨氮、亚硝态氮和硝态氮浓度，当亚硝态氮转化率达到80％以上且稳定运行超过7天，说明成功启动短程反硝化；当出水亚硝态氮浓度小于5mg/l，氨氮与硝态氮的去除率达到70％以上，说明实现厌氧氨氧化菌的原位富集和短程反硝化耦合厌氧氨氧化系统稳定运行；
7、步骤(1)中所述的填料的填充比为30％～50％，活性污泥的污泥浓度为3000～6000mg/l；
8、步骤(3)中所述常温是21～25℃，搅拌过程中溶解氧浓度在0.2mg/l以下。
9、本发明的另一目的在于提供一种基于短程反硝化快速原位富集厌氧氨氧化菌的装置。
10、一种基于短程反硝化快速原位富集厌氧氨氧化菌的装置，包括进水单元、反应单元和排水单元；进水单元包括模拟生活污水与硝酸盐废水储水箱、碳源储备瓶、潜污泵、蠕动泵；反应单元包括短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器、第一进水口、第二进水口、排水口、搅拌器、小型冲浪泵、加热装置、ph/do在线测定仪；排水单元包括：出水箱、排水电动阀，进水管连接模拟生活污水与硝酸盐废水储水箱、潜污泵和短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器的第一进水口，碳源储备瓶通过进水管与蠕动泵相连接，蠕动泵经进水管与短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器的第二进水口连接，排水管连接短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器排水口、排水电动阀与出水箱；潜污泵、蠕动泵、加热装置、搅拌器、小型冲浪泵、排水电动阀由自动控制系统进行调控。
11、与现有技术相比，本发明带来了以下有益技术效果:
12、(1)本发明的短程反硝化耦合厌氧氨氧化系统启动迅速，能够在短时间内完成厌氧氨氧化菌原位富集：系统的亚硝转化率达到80％以上仅耗时3天，在运行第6天开始出现厌氧氨氧化活性，并于第32天实现了厌氧氨氧化菌的原位富集和短程反硝化耦合厌氧氨氧化系统稳定运行；
13、(2)本发明的种泥来自普通污水处理厂好氧池已挂膜填料或活性污泥，种泥来源广泛、容易获取、重现性强，有利于后续推广应用；
14、(3)本发明的脱氮性能优越，厌氧氨氧化产生的硝酸盐氮可被原位去除，通过调控混合进水的cod/硝酸盐氮浓度比即可实现对硝酸盐废水和模拟生活污水的同步深度脱氮：运行第81天后，总氮去除率能达到95％以上，出水总氮稳定在5mg/l以下，实现稳定高效的生物脱氮，工艺控制条件简单，可操作性强。
1.一种基于短程反硝化快速原位富集厌氧氨氧化菌的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.一种基于短程反硝化快速原位富集厌氧氨氧化菌的装置，其特征在于，包括进水单元、反应单元和排水单元；进水单元包括模拟生活污水与硝酸盐废水储水箱、碳源储备瓶、潜污泵、蠕动泵；反应单元包括短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器、第一进水口、第二进水口、排水口、搅拌器、小型冲浪泵、加热装置、ph/do在线测定仪；排水单元包括：出水箱、排水电动阀，进水管连接模拟生活污水与硝酸盐废水储水箱、潜污泵和短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器的第一进水口，碳源储备瓶通过进水管与蠕动泵相连接，蠕动泵经进水管与短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器的第二进水口连接，排水管连接短程反硝化耦合厌氧氨氧化反应器排水口、排水电动阀与出水箱；潜污泵、蠕动泵、加热装置、搅拌器、小型冲浪泵、排水电动阀由自动控制系统进行调控。
