公布日：2024.04.02
申請日：2024.01.16
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發明屬于污水生物處理技術領域，具體涉及一種脫氮與抗生素抗性基因協同削減的污水生物處理方法。本發明的方法包括如下步驟：步驟1，將活性污泥接種至反應器；步驟2，將污水通入所述反應器進行短程硝化反硝化生物脫氮的生物處理過程。發明首次發現在短程硝化反硝化生物脫氮處理過程中，控制關鍵的環境因子與運行參數，能夠在提高短程硝化反硝化的脫氮效果的同時，實現ARGs削減。因此，本發明通過對生物處理過程的工藝參數的優化，實現了一種兼顧高效脫氮和實現ARGs削減的污水生物處理工藝，具有很好的應用前景。
權利要求書
1.一種脫氮與抗生素抗性基因協同削減的污水生物處理方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1，將活性污泥接種至反應器；步驟2，將污水通入所述反應器進行短程硝化反硝化生物脫氮的生物處理過程；其中，步驟2的工藝條件包括：曝氣方式為缺氧、好氧交替曝氣，缺氧與好氧時間比為1:1-1:3，缺氧階段溶解氧濃度低于0.5mg/L，好氧階段溶解氧濃度為0.5-1.5mg/L，水力停留時間為8h-3d，碳氮比為4-7.75。
2.按照權利要求1所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟1中，接種污泥濃度為3000mg/L-7500mg/L。
3.按照權利要求2所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟1中，接種污泥濃度為4000mg/L-5000mg/L。
4.按照權利要求1所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：溫度為18-35℃。
5.按照權利要求1所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：初始pH為7.5-8.6。
6.按照權利要求1所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：曝氣量為600-1000mL/min。
7.按照權利要求1所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為400-1000mg/L，水力停留時間為2.3-2.5d，碳氮比為5.5-7。
8.按照權利要求7所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為530mg/L，缺氧與好氧時間比為1:3，曝氣量為600mL/min，初始pH為8.1。
9.按照權利要求1所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為30-70mg/L，污泥停留時間為12-15d。
10.按照權利要求9所述的污水生物處理方法，其特征在于：步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為30mg/L，缺氧與好氧時間比為1:1.75，曝氣量為500-600mL/min，污泥停留時間為15d，初始pH為7.8。
發明內容
針對現有技術的問題，本發明提供一種脫氮與抗生素抗性基因協同削減的污水生物處理方法。
一種脫氮與抗生素抗性基因協同削減的污水生物處理方法，包括如下步驟：
步驟1，將活性污泥接種至反應器；
步驟2，將污水通入所述反應器進行短程硝化反硝化生物脫氮的生物處理過程；
其中，步驟2的工藝條件包括：
曝氣方式為缺氧、好氧交替曝氣，缺氧與好氧時間比為1:1-1:3，缺氧階段溶解氧濃度低于0.5mg/L，好氧階段溶解氧濃度為0.5-1.5mg/L，水力停留時間為8h-3d，碳氮比為4-8.5。
優選的，步驟1中，接種污泥濃度為3000mg/L-7500mg/L。
優選的，步驟1中，接種污泥濃度為4000mg/L-5000mg/L。
優選的，步驟2的工藝條件包括：溫度為18-35℃。
優選的，步驟2的工藝條件包括：初始pH為7.5-8.6。
優選的，步驟2的工藝條件包括：曝氣量為600-1000mL/min。
優選的，步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為400-1000mg/L，水力停留時間為2.3-2.5d，碳氮比為5.5-7。
優選的，步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為530mg/L，缺氧與好氧時間比為1:3，曝氣量為600mL/min，初始pH為8.1。
優選的，步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為30-70mg/L，污泥停留時間為12-15d。
優選的，步驟2的工藝條件包括：氨氮濃度為30mg/L，缺氧與好氧時間比為1:1.75，曝氣量為500-600mL/min，污泥停留時間為15d，初始pH為7.8。
本發明通過實驗研究，首次發現在短程硝化反硝化生物脫氮處理過程中，控制關鍵的環境因子與運行參數，能夠在提高短程硝化反硝化的脫氮效果的同時，實現ARGs削減。因此，本發明通過對生物處理過程的工藝參數的優化，實現了一種兼顧高效脫氮和實現ARGs削減的污水生物處理工藝。
由于采用了本發明的技術方案，能夠取得如下有益的技術效果：
(1)本發明通過調控環境因子與運行參數實現了一種能夠同時脫氮與ARGs削減的短程硝化反硝化工藝，本發明在短程硝化反硝化穩定運行時，可有效降低水相ARGs、可移動遺傳元件(MGEs)豐度22％以上，減少環境健康風險。
(2)與全程硝化反硝化相比，本發明效率可提高20％以上，ARGs總豐度與高風險ARGs總豐度削減了11％和42％以上。
(3)本發明的改進在于優化了工藝參數，因此本發明方法可植入于各類低碳氮比污水生物處理系統中，可在不改變原有基礎工藝設置上進行調控，具有節約成本、操作簡便等優點。
(4)本發明的短程硝化反硝化可以為常規污染物和新污染物(ARGs)同步去除與協同削減提供技術支撐。
顯然，根據本發明的上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發明上述基本技術思想前提下，還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更。
（發明人：譚周亮;王林;陳楊武;李欣;周后珍;余雅丹;李旭東）
