一种处理高盐废水反应器的快速启动方法与流程

本发明属于污水处理，具体为一种处理高盐废水反应器的快速启动方法。

背景技术：

1、随着我国工业的快速发展，高盐废水的排放量持续增加，其处理问题已成为环境领域的研究热点。生物法因具有成本低、环境友好等优势，在污水处理领域应用广泛。然而，高盐环境会对微生物的细胞结构和生理功能产生显著抑制作用，破坏细胞膜完整性，破坏渗透压平衡，并诱发污泥膨胀、沉降性能恶化等问题，导致微生物活性下降甚至死亡，最终造成出水水质超标，严重威胁人类饮用水安全。

2、高盐废水反应器的常见启动方法为逐步提高进水盐度，以增强微生物耐盐能力。专利202510688908.4公开了一种基于生物转盘的高盐废水处理系统及处理工艺，启动阶段首先对多孔聚氨酯填料进行挂膜，然后通过间歇式转动生物转盘对生物膜进行梯度盐度驯化，最后通入高盐废水处理达到排放标准排出。驯化过程中进水盐度按0→5→10→20→30g/l逐步提升，不同盐度阶段维持30天。由于盐度提升缓慢，微生物长期处于温和胁迫环境，胞外分泌物（eps）和相容溶质合成与分泌不足，耐盐菌群富集效率低，导致反应器启动驯化周期长。此外，在高盐反应器启动阶段加入调渗剂的方式可提升启动成功率及长期运行稳定性。专利202310792271.4公开了一种强化高盐高氨氮废水处理的全程自养脱氮工艺运行方法，通过补充相容溶质（海藻糖）提升功能菌群耐盐能力，但该方法存在较强的依赖性，停止投加即失效，且长期使用成本高昂。

3、综上所述，传统生物处理过程启动时间较长，而废水的高盐度进一步抑制了微生物活性，延长了其适应期。逐步驯化或添加外源物质分别存在启动时间长或稳定性差的技术瓶颈。因此，开发能够适应高盐环境、实现快速启动并稳定运行的生物处理技术，已成为污水处理行业的迫切需求。

技术实现思路

1、针对处理高盐废水反应器启动周期长、稳定性差的问题，本发明提出一种处理高盐废水反应器的快速启动方法。该方法采用高盐母液间歇式、短时高频次的投加方式，对微生物施加可控的脉冲式盐度冲击，主动诱导微生物快速分泌eps并合成相容溶质，同时同步投加代谢激活剂，在促进eps和相容溶质合成的基础上补充微生物所需营养物质。高盐母液与代谢激活剂形成协同增效作用，加速耐盐功能微生物富集，缩短反应器启动周期，保障反应器对污染物的长期高效稳定去除。为实现上述方法，本发明依托如图1所示的装置实现，该装置包括反应器（1）、进水管路（2）、高盐母液投加单元（3）、代谢激活剂投加单元（4）和电导率在线检测仪（5）；高盐母液投加单元（3）包含高盐母液储罐（6）与高盐母液计量泵（10），代谢激活剂投加单元（4）包含代谢激活剂储罐（7）与代谢激活剂计量泵（11），进水管路（2）上设置进水计量泵（9）。

2、方法步骤如下：

3、s1：在反应器（1）的进水管路（2）上安装高盐母液投加单元（3）、代谢激活剂投加单元（4）和电导率在线检测仪（5）；

4、s2：配制盐度为10%~20%的高盐母液，贮存于高盐母液储罐（6）中，配制原料的成分与质量占比为工业粗盐1%~10%，海盐1%~10%，反渗透浓缩液5%~40%，电渗析浓缩液5%~60%，余量为水；

5、s3：配制代谢激活剂，贮存于代谢激活剂储罐（7）中，配制原料的成分与质量占比为富里酸1%~5%，高炉炉渣水浸液5%~20%，发酵废醪液1%~30%，余量为水；通过代谢激活剂流量计（11）控制代谢激活剂的投加量为0.1~1 ml/l；

6、s4：反应器（1）启动阶段，待处理高盐废水（8）通过进水计量泵（9）持续进入反应器（1），电导率在线检测仪（5）实时测定进水盐度；

7、s5：每隔2~12 h通过高盐母液计量泵（10）和代谢激活剂计量泵（11）间歇投加高盐母液和代谢激活剂，单次投加时长为5~30 min，投加过程中通过电导率在线检测仪（5）测定进水盐度，使单次投加后反应器（1）内废水盐度较投加前提升0.1%~1%；

8、s6：连续测定出水（12）中污染物指标，当反应器（1）可稳定去除废水中的污染物时，停止投加高盐母液和代谢激活剂，完成反应器快速启动。

9、所述待处理高盐废水盐度为1%~3%。

10、所述污染物稳定达标指出水中污染物去除率＞70%，且去除率的波动幅度不超过平均值的10%。

11、所述反应器体系为活性污泥体系、生物膜体系或泥膜复合体系中的任意一种。

12、所述反应器内微生物反应为好氧反应、缺氧反应、厌氧反应中的任意一种。

13、所述的高炉炉渣水浸液由高炉炉渣与水按质量比1:5~10室温浸泡2~12 h后过滤制得。本发明的有益效果在于：

14、（1）在反应器启动阶段，采用高盐母液间歇式、短时高频次的投加方式，对微生物施加可控的脉冲式盐度冲击，主动诱导微生物快速分泌eps并合成相容溶质，以此提高微生物对高盐废水的抵抗能力，达到快速构建耐盐体系，缩短反应器启动周期的效果。与现有技术中长期、平缓的梯度驯化相比，本发明通过短时间、适度的高盐冲击，在不造成微生物不可逆抑制的前提下，有效激活微生物的渗透应激响应机制，促进eps和相容溶质的快速积累，使耐盐体系的建立时间由原来的数月缩短至30天以内，显著提升工程投产效率。此外，高盐母液原料来自工业粗盐、海盐、反渗透浓缩液、电渗析浓缩液的利用，实现以废治废、资源化利用，药剂成本低；

15、（2）在反应器启动阶段，投加高盐母液时同步投加代谢激活剂，其由富里酸、高炉炉渣水浸液、发酵废醪液组成，与高盐母液形成协同增效作用，从多方面强化微生物的耐盐与代谢能力。富里酸可显著提升活性污泥中eps的分泌水平，并通过其特有的醌-氢醌氧化还原结构，在微生物与胞外电子受体之间进行可逆电子穿梭，显著提高电子传递效率，进而提升反应速率。此外，富里酸可促进微生物释放n-酰基高丝氨酸内酯（ahls）类群体感应信号分子，改善菌群群体感应行为，增强功能菌之间的协同代谢能力。高炉炉渣水浸液中含有ca2+、mg2+、al3+等微量元素，可促进微生物分泌eps，其中ca2+可与eps中带负电的官能团发生桥接作用，促进eps交联与团聚，增强污泥絮体结构稳定性，提高微生物对外界高盐环境的抵御能力。发酵废醪液含有易被微生物利用的小分子有机碳源，可为耐盐功能菌的快速增殖提供充足营养，从而实现耐盐菌群在短时间内快速富集。

16、综上，在反应器启动阶段将高盐母液与代谢激活剂联合使用，形成了刺激响应、代谢强化、快速增殖的多维协同机制，实现高盐废水反应器的快速启动、稳定运行与污染物高效去除。

1.一种处理高盐废水反应器的快速启动方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种处理高盐废水反应器的快速启动方法，其特征在于：步骤s2中配置的高盐母液盐度为10%~20%，由如下质量占比组分配制：工业粗盐1%~10%、海盐1%~10%、反渗透浓缩液5%~40%、电渗析浓缩液5%~60%，余量为水。

3.根据权利要求1所述的一种处理高盐废水反应器的快速启动方法，其特征在于：步骤s2中配置的代谢激活剂由如下质量占比组分配制：富里酸1%~5%、高炉炉渣水浸液5%~20%、发酵废醪液1%~30%，余量为水；代谢激活剂投加体积量为0.1~1 ml/l进水。

4.根据权利要求1所述的一种处理高盐废水反应器的快速启动方法，其特征在于：步骤s3中所述的待处理高盐废水（8）的初始盐度为1%~3%。

5.根据权利要求1所述的一种处理高盐废水反应器的快速启动方法，其特征在于：所述步骤s4中，高盐母液和代谢激活剂的具体投加方式为：每隔2~12 h间歇同步投加高盐母液和代谢激活剂，单次投加时长5~30 min，单次投加后盐度较投加前提升0.1%~1%。

6.根据权利要求1所述的一种处理高盐废水反应器的快速启动方法，其特征在于：步骤s5中所述的污染物稳定达标具体是指：出水（12）中污染物去除率＞70%，且去除率的波动幅度不超过平均值的10%。

7.根据权利要求1所述的一种处理高盐废水反应器的快速启动方法，其特征在于：所述的反应器（1）为活性污泥反应器、生物膜反应器或泥膜复合反应器中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种处理高盐废水反应器的快速启动方法，其特征在于：所述反应器（1）内的微生物反应为好氧反应、缺氧反应、厌氧反应中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的一种处理高盐废水反应器的快速启动方法，其特征在于：所述的高炉炉渣水浸液由高炉炉渣与水按质量比1:5~10室温浸泡2~12 h后过滤制得。