鹽酸羥胺干預(yù)快速啟動城市生活污水短程硝化的方法，屬于污水處理領(lǐng)域。涉及的主要裝置包括：原水箱、序批式反應(yīng)器(SBR)以及自動控制系統(tǒng)。利用鹽酸羥胺對亞硝酸鹽氧化菌(NOB)的強(qiáng)烈抑制作用，將氨氧化反應(yīng)限制在產(chǎn)生亞硝酸鹽的階段，從而實現(xiàn)短程硝化。方法為：在運行穩(wěn)定的全程硝化SBR中于曝氣初期階段投加鹽酸羥胺，其他條件不變，可以穩(wěn)定快速實現(xiàn)短程硝化。本發(fā)明適合于城市生活污水短程脫氮的實現(xiàn)，具有簡單可行的特點，不僅能為厭氧氨氧化、反硝化提供亞硝態(tài)氮，還能達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種鹽酸羥胺干預(yù)快速啟動城市生活污水短程硝化的裝置，其特征在于：該裝置包括原水箱(1)、原水箱攪拌裝置(1.1)、原水進(jìn)水泵(1.2)、序批式反應(yīng)器(2)以下簡寫為SBR，SBR攪拌裝置(2.1)、曝氣泵(2.2)、流量計(2.3)、曝氣盤(2.4)、pH探頭(2.5)、溶解氧(DO)探頭(2.6)、排水閥門(2.7)、出水池(3)、鹽酸羥胺儲藥桶(4)、加藥泵(5)、可編程控制系統(tǒng)(6)、計算機(jī)(7);

　　原水箱(1)設(shè)有原水箱攪拌裝置(1.1)，通過原水進(jìn)水泵(1.2)與SBR(2)進(jìn)水端相連接;SBR(2)設(shè)置有SBR攪拌裝置(2.1)、曝氣泵(2.2)、流量計(2.3)、曝氣盤(2.4)、pH探頭(2.5)、DO探頭(2.6)、排水閥門(2.7)，SBR(2)排水端通過排水閥門(2.7)與出水池(3)的進(jìn)水端相連接;鹽酸羥胺儲藥桶(4)通過加藥泵(5)與SBR(2)進(jìn)水端相連接;

　　可編程控制系統(tǒng)(6)內(nèi)置接口分別與原水箱攪拌裝置(1.1)、原水進(jìn)水泵(1.2)、SBR攪拌裝置(2.1)、曝氣泵(2.2)、pH探頭(2.5)、DO探頭(2.6)、排水閥門(2.7)、加藥泵(5)相連接，一端與計算機(jī)(7)相連接。

　　2.應(yīng)用權(quán)利要求1所述裝置進(jìn)行一種鹽酸羥胺干預(yù)快速啟動城市生活污水短程硝化的方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　①啟動城市生活污水全程硝化：以實際城市污水處理廠的全程硝化污泥作為接種污泥注入SBR，濃度為2000-5000mg/L，SBR每日運行2-4個周期，每周期包括進(jìn)水0.2-1.0h，攪拌0.2-1.0h，曝氣2.0-5.0h，排水0.2-0.5h，閑置0.0-9.0h;以實際生活污水作為原水，初始NH4+-N濃度為35-60mg/L，通過原水進(jìn)水泵注入SBR;啟動曝氣泵對生活污水進(jìn)行充氧，DO保持在2-5mg/L，pH值維持在6.5-8.5，期間運行SBR攪拌裝置以實現(xiàn)泥液充分混合;SBR排水比為0.25-0.75，在上述條件下運行SBR，當(dāng)氨氧化率大于90%且穩(wěn)定維持15日以上時，城市生活污水全程硝化在SBR中完成啟動;

　?、邴}酸羥胺干預(yù)快速啟動城市生活污水短程硝化：SBR每日運行2-4個周期，每周期包括進(jìn)水0.2-1.0h，攪拌0.2-1.0h，曝氣2.0-5.0h，排水0.2-0.5h，閑置0.0-9.0h;以實際生活污水作為原水，通過原水進(jìn)水泵注入SBR，混合液初始NH4+-N濃度為15-45mg/L;啟動曝氣泵對生活污水進(jìn)行充氧，DO保持在2-5mg/L，pH值維持在6.5-8.5，期間運行SBR攪拌裝置以實現(xiàn)泥液充分混合，曝氣初始階段5-10min投加鹽酸羥胺，以羥胺計使其混合溶液中鹽酸羥胺初始濃度為3-10mg/L，每日投加1-2次，之后沉淀排水，上清液流入出水池;當(dāng)亞硝酸鹽積累率超過70%，城市生活污水短程硝化在SBR中完成啟動;

　　③城市生活污水短程硝化穩(wěn)定運行：SBR每日運行2-4個周期，水力停留時間為6-12h，污泥停留時間10-30d，維持污泥濃度為2000-5000mg/L，每周期包括進(jìn)水0.2-1.0h，攪拌0.2-1.0h，曝氣2.0-5.0h，排水0.2-0.5h，閑置0.0-9.0h;以實際生活污水作為原水，通過原水進(jìn)水泵注入SBR，混合液初始NH4+-N濃度為15-45mg/L;啟動曝氣泵對生活污水進(jìn)行充氧，DO保持在2-5mg/L，pH值維持在6.5-8.5，之后SBR沉淀排水，上清液流入中間水池。

　　說明書

　　鹽酸羥胺干預(yù)快速啟動城市生活污水短程硝化的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種鹽酸羥胺干預(yù)快速啟動城市生活污水短程硝化的方法，屬于污水生物處理領(lǐng)域。本技術(shù)適用于城市生活污水強(qiáng)化生物脫氮，尤其針對新型生物脫氮技術(shù)短程硝化工藝的應(yīng)用開發(fā)。

　　背景技術(shù)

　　在城市生活污水處理實踐中，“全程硝化-反硝化”技術(shù)雖被證明是一種穩(wěn)定的脫氮方式，但該過程耗能較大，常常存在碳源不足的瓶頸問題，已不符合當(dāng)今社會可持續(xù)發(fā)展的要求。短程硝化，自發(fā)現(xiàn)以來便被認(rèn)為是最有前景的生物脫氮技術(shù)之一。在AOB作用下，該生物轉(zhuǎn)化過程分為兩步并以羥胺(NH2OH)作為中間產(chǎn)物：NH3(非NH4+)在氨單加氧酶的催化作用下被氧化為NH2OH，然后NH2OH在羥胺氧化還原酶的作用下被進(jìn)一步氧化為NO2-。短程硝化不僅可以聯(lián)合反硝化實現(xiàn)深度脫氮，還可以耦合厭氧氨氧化形成更加高效低耗的脫氮工藝，具有廣闊的研究和應(yīng)用前景。然而，缺乏快速有效的實現(xiàn)手段影響了短程硝化在城市生活污水處理中的推廣應(yīng)用。AOB與NOB通常共存于硝化系統(tǒng)，要想實現(xiàn)短程硝化，必須采取一定的措施來淘洗NOB或抑制NOB活性。

　　在過去研究報道中，實現(xiàn)短程硝化的控制條件主要包括：溶解氧、溫度、污泥齡、抑制劑(游離氨、游離亞硝酸等)等，但是上述方法在實現(xiàn)短程硝化的過程中往往需要較長的時間，在一定程度上不具有應(yīng)用前景。此外，某些控制條件的實施在抑制NOB的同時會對AOB產(chǎn)生負(fù)面影響，造成氨氧化速率的降低。因此，如何在減少影響AOB的前提下淘洗NOB或抑制NOB活性，從而快速啟動并穩(wěn)定維持短程硝化亟需一種新的方法手段。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為了解決上述問題，本發(fā)明根據(jù)以往的研究發(fā)現(xiàn)，即在硝化系統(tǒng)中羥胺的投入會影響硝化過程，尤其是當(dāng)羥胺達(dá)到一定濃度時，亞硝態(tài)氮發(fā)生積累，以及羥胺在抑制NOB的同時，對于氨氧化效能具有一定的促進(jìn)作用，通過應(yīng)用一種鹽酸羥胺干預(yù)快速啟動城市生活污水短程硝化的方法，以實現(xiàn)短程硝化技術(shù)在城市生活污水處理領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。

　　本發(fā)明通過以下技術(shù)步驟實現(xiàn)：

　　一種鹽酸羥胺干預(yù)快速啟動城市生活污水短程硝化的方法，應(yīng)用如下裝置，該裝置包括原水箱(1)、原水箱攪拌裝置(1.1)、原水進(jìn)水泵(1.2)、序批式反應(yīng)器(簡寫為SBR)(2)，SBR攪拌裝置(2.1)、曝氣泵(2.2)、流量計(2.3)、曝氣盤(2.4)、pH探頭(2.5)、溶解氧(DO)探頭(2.6)、排水閥門(2.7)、出水池(3)、鹽酸羥胺儲藥桶(4)、加藥泵(5)、可編程控制系統(tǒng)(6)、計算機(jī)(7)。

　　原水箱(1)設(shè)有原水箱攪拌裝置(1.1)，通過原水進(jìn)水泵(1.2)與SBR(2)進(jìn)水端相連接;SBR(2)設(shè)置有SBR攪拌裝置(2.1)、曝氣泵(2.2)、流量計(2.3)、曝氣盤(2.4)、pH探頭(2.5)、DO探頭(2.6)，SBR(2)排水端與出水池(3)的進(jìn)水端相連接;鹽酸羥胺儲藥桶(4)通過加藥泵(5)與SBR(2)進(jìn)水端相連接;

　　可編程控制系統(tǒng)(6)內(nèi)置接口分別與原水箱攪拌裝置(1.1)、原水進(jìn)水泵(1.2)、SBR攪拌裝置(2.1)、曝氣泵(2.2)、pH探頭(2.5)、DO探頭(2.6)、排水閥門(2.7)、加藥泵(5)相連接，一端與計算機(jī)(7)相連接。

　　2.應(yīng)用所述裝置的方法，其特征在于，包括以下步驟：

　?、賳映鞘猩钗鬯滔趸阂詫嶋H城市污水處理廠的全程硝化污泥作為接種污泥注入SBR，濃度為2000-5000mg/L，SBR每日運行2-4個周期，每周期包括進(jìn)水(0.2-1.0h)，攪拌(0.2-1.0h)，曝氣(2.0-5.0h)，排水(0.2-0.5h)，閑置(0.0-9.0h);以實際生活污水作為原水，初始NH4+-N濃度為35-60mg/L，通過原水進(jìn)水泵注入SBR;啟動曝氣泵對生活污水進(jìn)行充氧，DO保持在2-5mg/L，pH值維持在6.5-8.5，期間運行SBR攪拌裝置以實現(xiàn)泥液充分混合;SBR排水比為0.25-0.75，在上述條件下運行SBR，當(dāng)氨氧化率大于90%且穩(wěn)定維持15日以上時，城市生活污水全程硝化在SBR中完成啟動。

　?、邴}酸羥胺干預(yù)快速啟動城市生活污水短程硝化：SBR每日運行2-4個周期，每周期包括進(jìn)水(0.2-1.0h)，攪拌(0.2-1.0h)，曝氣(2.0-5.0h)，排水(0.2-0.5h)，閑置(0.0-9.0h);以實際生活污水作為原水，通過原水進(jìn)水泵注入SBR，混合液初始NH4+-N濃度為15-45mg/L;啟動曝氣泵對生活污水進(jìn)行充氧，DO保持在2-5mg/L，pH值維持在6.5-8.5，期間運行SBR攪拌裝置以實現(xiàn)泥液充分混合，曝氣初始階段5-10min投加鹽酸羥胺，以羥胺計使其混合溶液初始濃度為3-10mg/L，每日投加1-2次，每周期曝氣時間為2-5h，之后沉淀排水，上清液流入出水池;通過亞硝酸鹽(以氮計，NO2–N)占氮氧化物(以氮計，NOx–N)的百分比(即亞硝酸鹽積累率)判斷短程硝化是否實現(xiàn)，當(dāng)亞硝酸鹽積累率超過70%，城市生活污水短程硝化在SBR中完成啟動。

　?、鄢鞘猩钗鬯坛滔趸€(wěn)定運行：SBR每日運行2-4個周期，水力停留時間為6-12h，污泥停留時間10-30d，維持污泥濃度為2000-5000mg/L，每周期包括進(jìn)水(0.2-1.0h)，攪拌(0.2-1.0h)，曝氣(2.0-5.0h)，排水(0.2-0.5h)，閑置(0.0-9.0h);以實際生活污水作為原水，通過原水進(jìn)水泵注入SBR，混合液初始NH4+-N濃度為15-45mg/L;啟動曝氣泵對生活污水進(jìn)行充氧，DO保持在2-5mg/L，pH值維持在6.5-8.5，之后SBR沉淀排水，上清液流入中間水池。

　　全程硝化過程通常分為兩步，第一步在AOB作用下氨氮被轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮，第二步在NOB作用下亞硝態(tài)氮接著被轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，由于NOB活性較高，一般情況下不會有亞硝態(tài)氮的積累。投加鹽酸羥胺會在很大程度上對AOB和NOB產(chǎn)生抑制，但由于羥胺本來就是AOB的底物基質(zhì)，所以其對AOB的抑制作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其對NOB的抑制，最終會造成全程硝化兩個步驟的中斷，導(dǎo)致亞硝態(tài)氮的積累，從而實現(xiàn)短程硝化。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：

　　1)整套方法操作方便，控制簡單，短程硝化實現(xiàn)時間短;

　　2)羥胺作為硝化的中間產(chǎn)物，會在生物反應(yīng)過程被消耗，不會造成二次污染。