CN102219300B

CN102219300B - 一种厌氧折流板反应器内培养厌氧颗粒污泥的方法

Info

Publication number: CN102219300B
Application number: CN2011101258479A
Authority: CN
Inventors: 王建芳; 沈耀良; 宋小康; 金龙; 杨熇
Original assignee: Suzhou University of Science and Technology
Current assignee: Suzhou University of Science and Technology
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2031-05-16
Also published as: CN102219300A

Abstract

本发明公开了一种厌氧折流板反应器内培养厌氧颗粒污泥的方法，包括如下步骤：(1)采用好氧污泥，静置后抽去上清液，得到浓度为50~60g/L的浓缩污泥，然后在浓缩污泥中投入葡萄糖，搅拌，静置，得到呈黑褐色的接种污泥；(2)将接种污泥接种至厌氧折流板反应器中，加入生活污水，使污泥的浓度为10~16g/L；运行20~25天后，即可在反应器中获得厌氧颗粒污泥。本发明利用厌氧折流板反应器在自然条件下培养厌氧颗粒污泥，处理低浓度生活污水，大约在20d左右，出现颗粒污泥，25d左右镜检，颗粒污泥的比例可达50%以上，从而大大缩短了培养周期，提高了厌氧折流板反应器的启动时间。

Description

一种厌氧折流板反应器内培养厌氧颗粒污泥的方法

技术领域

本发明涉及一种厌氧折流板反应器内培养厌氧颗粒污泥的方法，属于废水生物处理技术领域。

背景技术

城市经济的增长导致人口的快速增长，由此不仅导致了日趋严重的水资源供需矛盾，同时也带来了日趋严重的水环境质量下降、水体污染的问题。广大农村地区生活污水的排放所造成的对水环境质量的降低之问题亦日益受到重视和关注。农村生活污水的排放具有分散面广的特点，同时难以通过建设污水收集管道系统进行集中收集处理，因而其作为一种面源污染，必须采取经济合理的途径和方法，采用因地制宜的处理工艺技术，实现对生活污水的经济有效处理，以减轻其对受纳水体的污染。废水厌氧处理工艺由于运行能耗低、负荷高、剩余污泥量少、氮磷营养需要少等优点，用于低浓度农村废水治理，不仅可有效缓解乡镇及小城镇污水处理的投资和运行费需求，同时可促进小城镇污水处理设施的建设步伐，对于我国生态城镇的建设具有十分重要的现实意义。

在现有的污水处理方法中，厌氧折流板反应器（ABR反应器）是应用厌氧生物处理工艺的高效污水处理装置，其具有反应器构造简单、容积利用率高、不易堵塞、处理效果稳定、操作管理简单、无动力消耗等特点，在处理低浓度有机废水，特别是处理分散型农村污水方面，有着诱人的应用前景。

厌氧颗粒污泥的培养，已成为厌氧折流板反应器处理低浓度有机废水工程化应用的瓶颈。污泥颗粒化不仅能大大增加污泥的沉降性能，提高系统运行负荷，而且能改善污泥的生理条件，提高产甲烷活性，是厌氧反应器高效运行的核心。

现有的厌氧低浓度废水处理技术，颗粒污泥的培养仅限于小试、中试，且一般是在恒温、配水条件下进行，限定于特定的温度、人工配水条件，限制了该技术的工程化应用；而且，现有的颗粒污泥培养方法的周期较长，一般在2~3个月，甚至长达6个月至1年，是难以实现工业化应用的瓶颈。因此，在自然条件下快速、高效地培养稳定的厌氧颗粒污泥，对应用厌氧折流板反应器处理低浓度有机废水工程化应用具有重要价值。

发明内容

本发明目的是提供一种厌氧折流板反应器内培养厌氧颗粒污泥的方法，以快速、高效地培养稳定的厌氧颗粒污泥。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种厌氧折流板反应器内培养厌氧颗粒污泥的方法，包括如下步骤：

(1) 采用好氧污泥，静置后抽去上清液，得到浓度为50~60 g/L的浓缩污泥，然后在上述浓缩污泥中投入葡萄糖，搅拌，静置，得到呈黑褐色的接种污泥；

(2) 将上述接种污泥接种至厌氧折流板反应器中，加入生活污水，使污泥的浓度为10~16 g/L，控制反应器中的水力停留时间为6~10h；系统启动第1~7天，采用间歇搅拌方式，每天搅拌2次，每次搅拌时使60~80%的污泥保持悬浮状态，持续0.5~1.5min；启动第8~15天，每天搅拌1次，搅拌强度和时间不变；运行20~25天后，即可在反应器中获得厌氧颗粒污泥。

上述技术方案中，所述厌氧折流板反应器启动前3天，采用间歇式进水，控制水力停留时间为10h，到第8天，缩短水力停留时间至6h。

上述技术方案中，所述厌氧折流板反应器的上升流隔室与下降流隔室的比例为1：8~1：10。上升流与下降流的隔室比例是影响ABR反应器内上升流速与下降流速的关键性因素。控制上升流隔室与下降流隔室的比例，能有效地减少死角，保证进出水流为污泥保持悬浮状态提供良好的水力条件。上升流与下降流控制在上述比例范围内，ABR上升流隔室相当于一个个相对独立的完全混合式上升流厌氧污泥床反应器，既可防止污泥随出水流失，也可对颗粒污泥形成适当的剪切力，提高反应器的容积率，降低死角，提高ABR反应器的效率。此外，还可以提高污泥的水力剪切作用，有利于颗粒污泥的形成。

上述技术方案中，所述厌氧折流板反应器启动第1~7天，投加Ca(OH)₂，按碱度计，终浓度为1500~2000 mg/L；第8~15天，减少Ca(OH)₂投加量，按碱度计，终浓度为1000~1500 mg/L，pH值为6.0~7.0。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明利用厌氧折流板反应器在自然条件下培养厌氧颗粒污泥，实验证明：在处理低浓度生活污水时，大约在20d左右，出现颗粒污泥，25d左右镜检，颗粒污泥的比例可达50%以上，污泥粒径在1~5 mm，以粒径为1~3 mm颗粒污泥为主，颗粒污泥的颜色为黑色或灰黑色，密度约在1050~1080 kg/m³之间，从而大大缩短了培养周期，提高了厌氧折流板反应器的启动时间，具有意想不到的效果。

2．本发明培养得到的厌氧颗粒污泥具有良好的沉降性能，沉降速度为50~100 m/h；ABR反应器颗粒污泥形成，有利于降低水力停留时间，提高反应器处理负荷和厌氧效率。

3．本发明的培养方法简单，工艺周期短，适于工业化应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：

一种厌氧折流板反应器内培养厌氧颗粒污泥的方法，在如下条件下进行：气温16~28℃，水温14~24℃，水质为实际生活污水，水质波动较大，进水COD为148~380 mg/L，平均COD浓度约为220 mg/L；

ABR反应器的有效容积为0.213 m³，分为六个隔室，上升流和下降流格室体积比为10：1，最后一个隔室当作沉淀池，第一隔室的有效水深为0.75m，之后的每一隔室的有效水深较前一隔室小0.05m；ABR反应器半埋式置于中试现场；整个启动过程温度控制在16~28℃；

包括如下步骤：

(1) 污泥接种前的预处理：取好氧污泥浓缩静置24h后，抽去上清液，重复3次，污泥浓度达到50~60g/L左右，向浓缩污泥中投加葡萄糖，折合COD浓度约为1000mg/L左右，每隔12h充分搅拌一次，连续静置6d后，污泥呈粘稠的黑褐色，可作为厌氧反应器的接种污泥；

(2) 启动时ABR反应器各隔室接种经过浓缩预处理的污泥，污泥浓度约为10-16g/L；试验启动期间控制进水流量为22L/h，ABR中的HRT约为10h，容积负荷平均为0.52 kgCOD/m³·d；

为了防止污泥流失，反应器启动前3d采用每24h间歇式排水一次，期间部分不适应环境变化的微生物死亡或腐烂，引发的上浮污泥和细小悬浮污泥，通过间歇排水排出系统；

在反应器启动初期(第1-7d)，为防止有机酸度积累，投加Ca(OH)₂，按碱度计，终浓度为2000mg/L左右；第8~15d，减少Ca(OH)₂，按碱度计，终浓度为1500mg/L左右，控制pH在6.0-7.0之间；

污泥启动初期，为提高水力剪切强度，进行间歇搅拌，系统启动第1~7天，每天搅拌2次，每次搅拌时使60~80%的污泥保持悬浮状态，持续1 min；启动第8~15天，每天搅拌1次，搅拌强度和时间不变；运行20~25天后，即可在反应器中获得厌氧颗粒污泥。

大约在20d左右，出现颗粒污泥，25d左右镜检，颗粒污泥的比例可达50%以上，污泥粒径在1~5 mm，以粒径为1~3 mm颗粒污泥为主，颗粒污泥的颜色为黑色或灰色，密度约在1050~1080 kg/m³之间，沉降速度为50~100 m/h；ABR反应器颗粒污泥形成，有利于降低水力停留时间，提高反应器处理负荷和厌氧效率。

ABR反应器启动初期(初始10d)，对COD去除率呈负增长，主要原因可能是ABR用于处理低浓度污水时，微生物因为没有足够的基质浓度而大量的自溶。此外，还可能是接种污泥为好氧污泥，在厌氧环境下，部分微生物的解体释放有机质，并且在低温条件下微生物的生长受到抑制。但随着微生物的驯化，存留下的微生物开始生长繁殖，ABR对COD的去除率逐渐升高，大约在第20d，COD去除率达到50%以上，镜检发现大量颗粒污泥形成，污泥粒径在1~5mm左右。运行到25d左右，颗粒污泥的比例可达到污泥总量的50%以上。但相比于处理高浓度废水而言，所培养的颗粒污泥粒径较小。且随着反应器持续运行和处理效率的不断提高，污泥颗粒化的比例也仅在60%~70%左右，这主要是由于有机物浓度低，污泥只能达到部分颗粒化。

Claims

1.一种厌氧折流板反应器内培养厌氧颗粒污泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(2) 将上述接种污泥接种至厌氧折流板反应器中，加入生活污水，使污泥的浓度为10~16 g/L，控制反应器中的水力停留时间为6~10h；系统启动第1~7天，采用间歇搅拌方式，每天搅拌2次，每次搅拌时使60~80%的污泥保持悬浮状态，持续0.5~1.5min；启动第8~15天，每天搅拌1次，搅拌强度和时间不变；运行20~25天后，即可在反应器中获得厌氧颗粒污泥；

所述厌氧折流板反应器的上升流和下降流隔室体积比为10：1。

2.根据权利要求1所述的厌氧折流板反应器内培养厌氧颗粒污泥的方法，其特征在于：所述厌氧折流板反应器启动前3天，采用间歇式进水，控制水力停留时间为10h，到第8天，缩短水力停留时间至6h。

3.根据权利要求1所述的厌氧折流板反应器内培养厌氧颗粒污泥的方法，其特征在于：所述厌氧折流板反应器启动第1~7天，投加Ca(OH)₂，按碱度计，终浓度为1500~2000 mg/L；第8~15天，减少Ca(OH)₂投加量，按碱度计，终浓度为1000~1500 mg/L，pH值为6.0~7.0。