CN104496019A

CN104496019A - 一种厌氧反应器颗粒污泥的培养方法

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Publication number: CN104496019A
Application number: CN201410809546.1A
Authority: CN
Inventors: 李开明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2015-04-08

Abstract

一种厌氧反应器中培养颗粒污泥的方法，包括以下步骤：A)将污水和颗粒活性炭浆液泵入已接种污泥的厌氧反应器中；B)厌氧反应器进水中按比例投加污泥颗粒化所需营养物质；C)厌氧反应器出水通过旋液分离后，将截留下来的絮状污泥重新泵入厌氧反应器；其中：厌氧反应器内的温度为35～37℃；采用NaOH和石灰复配调节污水的pH，使出水的pH在7.2～7.8之间。本发明的方法中，厌氧系统流失的微生物得以重新回流，厌氧微生物与惰性核心载体的接触面积增大，惰性载体上微生物的富积与生长速度加快，污泥颗粒化程度加强，极大提高了厌氧反应器的颗粒化效果。

Description

一种厌氧反应器颗粒污泥的培养方法

技术领域

本发明属于丙烯酸及酯类废水处理技术领域，特别涉及一种厌氧反应器颗粒污泥培养的方法。

背景技术

目前，随着国内丙烯酸及酯类生产装置建设项目的逐年增加，其配套污水处理装置的数量亦在逐年增长，随着水处理行业对生物法认识的不断深入，传统的焚烧法和催化氧化法的应用愈发减少，生物法凭借其较低的处理成本，受到丙烯酸及酯类废水处理领域的广泛认可。国内丙烯酸及酯类废水生物处理装置一般采用厌氧、好氧组合处理工艺。

丙烯酸及酯类废水中主要有机污染组分为丙烯酸、醋酸、丙烯醛、甲醛、丙烯酸酯等不易生物降解或对厌氧微生物新陈代谢活性有抑制作用的物质，导致厌氧生化系统的启动周期长、系统运行不稳定、接种颗粒污泥解体、污泥流失严重等难以攻克的技术问题，为了维持厌氧系统的运行效果，需适时补充颗粒污泥，极大增加用户企业的人工及运行成本。

造成丙烯酸及酯类废水厌氧处理系统不稳定因素除丙烯酸酯等污染物质含量高、对微生物生长有抑制作用的甲醛和丙烯酸的存在外，厌氧反应器颗粒污泥无法维系颗粒化程度也是重要的影响因素，因此，提高厌氧反应器厌氧污泥颗粒化程度是提高厌氧反应器运行效果的一个重要手段。

目前，针对柠檬酸、酒精、淀粉、造纸等行业厌氧颗粒污泥培养的成功案例报道屡见报道，但针对丙烯酸及其酯类废水颗粒污泥培养方法的研究仍是技术空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种厌氧反应器颗粒污泥的培养方法，以提高丙烯酸及其酯类废水厌氧反应器启动效率和厌氧污泥颗粒化程度，保证厌氧系统内有足够的颗粒污泥，提高厌氧反应器运行的稳定性和污水处理效果。

为实现上述目的，本发明提供的厌氧反应器中培养颗粒污泥的方法，包括以下步骤：

A)将污水和颗粒活性炭浆液泵入已投加污泥的厌氧反应器中；

B)厌氧反应器进水中按比例投加污泥颗粒化营养物质；

C)厌氧反应器出水通过旋液分离后，将截留下来的絮状污泥重新泵入厌氧反应器；

其中：

厌氧反应器内的温度为35～37℃；

采用NaOH和石灰复配调节污水的pH，使出水的pH在7.2～7.8之间。

所述的方法，其中，污水pH的调节由NaOH和石灰复配使用，并控制污水中钙离子浓度在180～300mg/L之间。

所述的方法，其中，污水为丙烯酸及酯类废水。

所述的方法，其中，颗粒活性炭浆液是将颗粒活性炭加水配置为浓度为3％的浆液，投加活性炭浓度为200～300g/m³。

所述的方法，其中，颗粒活性炭的粒径为60～70目。

所述的方法，其中，厌氧反应器出水污泥浓度大于1.0g/L或定期向厌氧反应器内投加颗粒活性炭浆液。

所述的方法，其中，污泥颗粒化营养物质按如下质量百分比组成：Fe²⁺：20～25％，Mg²⁺：3～3.5％，Ni²⁺：2.2～2.7％，Co²⁺：2.1～2.5％，淀粉：1.0～1.5％。

所述的方法，其中，污泥颗粒化营养物质按进水中每吨COD投加1.0～1.5kg计算。

所述的方法，所需污泥颗粒化营养物质采用工业水或自来水溶解，配制成质量百分比4.0～6.0％的水溶液后进行投加。

本发明的效果是：

1)投加惰性核心载体颗粒活性炭，增加污泥惰性核心的接触面积，加快微生物富集速率，惰性载体活性炭做为厌氧菌群聚集的微小结核，在淀粉的作用下，厌氧菌群聚集在核上并向核外繁衍生长，从而形成颗粒化的厌氧污泥菌落，提高系统稳定性和沉降性能，提升污泥颗粒形成速度。

2)补充污泥颗粒化所需营养盐，铁、镁元素调节厌氧菌电解质的平衡，镍和钴元素促进厌氧菌的生长速率，进一步促进了丙烯酸酯类及多聚物的水解，从而提高了污染物在反应器中的降解效果，降低厌氧污泥流失量，保证厌氧反应器内的污泥量，从而提高厌氧反应器的运行效果。

3)厌氧反应器出水经旋液分离后截留絮状污泥回流，保证厌氧反应污泥量，同时保证微生物多样性，为颗粒污泥的快速培养创造了条件。

4)本发明的针对性强，操作简便，适用范围广，本发明以丙烯酸及酯类废水水质分析为基础，充分考虑丙烯酸及酯类废水厌氧污泥颗粒化机理，投加使用简单，可应用于丙烯酸及酯类废水处理的UASB、改进型UASB、EGSB、IC反应器等。

具体实施方式

本发明通过下述技术方案得以解决：

a)将粒径为60～70目的木质颗粒活性炭干粉加水配置为浓度为3％的浆液，并利用厌氧反应器进泥泵将配制的颗粒活性炭浆液泵入厌氧反应器，颗粒活性炭的添加量为200～300g/m³；在厌氧反应器稳定运行期，每隔一段时间向厌氧反应器中投加颗粒活性炭，当厌氧反应器出水污泥浓度大于1g/L时也需向厌氧反应器投加颗粒活性炭。

b)厌氧反应器按比例投加污泥颗粒化营养物质；污泥颗粒化营养物质按如下质量配比配制：Fe²⁺：20～25％(无水氯化亚铁或硫酸亚铁提供)，Mg²⁺：3～3.5％(六水氯化镁或硫酸镁提供)，Ni²⁺：2.2～2.7％(六水硫酸镍或六水合氯化镍提供)，Co²⁺：2.1～2.5％(七水硫酸钴或六水氯化钴提供)，淀粉：1.0～1.5％。进水中每吨COD添加1.0～1.5kg上述营养物质，采用工业水或自来水溶解，获得质量百分比为4～6％的水溶液，通过计量泵投加到厌氧反应器进水口中。

c)厌氧反应器出水通过旋液分离，截留下来的絮状污泥，通过提升泵重新泵入厌氧反应器。

本发明的厌氧反应器内温度控制在35～37℃之间；丙烯酸及酯类废水pH一般在4～5之间，需要控制进水中NaOH和石灰的添加量，使出水pH在7.2～7.8之间，保证产甲烷菌在最佳pH范围内生长；控制厌氧反应器进水中钙离子浓度在180～300mg/L之间。通过控制进水COD浓度，即调整厌氧反应器容积负荷和污泥负荷，使厌氧反应器出水中挥发性脂肪酸浓度在300mg/L以下。控制进水中营养盐尿素和磷酸二氢钾的量，控制厌氧反应器出水中氨氮浓度＜80mg/L，总磷浓度＜10mg/L。

以下结合实施例对本发明进一步说明。

实施例1

浙江某丙烯酸及酯生产厂其污水处理装置采用改进型UASB+好氧处理工艺。其中进水量220m³/h，进水COD 6000～8000mg/L，改进型UASB反应器17×14.5×15.0m，共4座。

厌氧反应器启动投加厌氧颗粒污泥和污水处理厂厌氧消化污泥，丙烯酸及酯类废水经调节池后COD为6000～8000mg/L。

厌氧反应器颗粒污泥的培养方法，包括以下步骤：

A)配制浆状颗粒活性炭溶液：改进型UASB反应器总容积是12800m³，颗粒活性炭总用量为12800m³×200mg/L/1000＝2560kg，则3％的颗粒活性炭浆液为85.33T。每2个月向厌氧反应器中投加颗粒活性炭，或当厌氧反应器出水污泥浓度大于1g/L时向厌氧反应器投加颗粒活性炭。

B)配制污泥颗粒化所需营养物质水溶液：改进型UASB厌氧反应器每天处理220(每小时进水量，m³)×24小时×8000mg/L/1000/1000＝42.24TCOD，则每天污泥颗粒化营养物质的用量为1.5×42.24＝63.36kg，其中Fe²⁺：15.20kg，Mg²⁺：2.09kg，Ni²⁺：1.58kg，Co²⁺：1.52kg，淀粉：0.95kg)，则每天需要5％的污泥颗粒化营养盐水溶液为1267kg。

C)用计量泵将步骤B配制的污泥颗粒化营养物质水溶液，加入到厌氧反应器进水中。

D)厌氧反应器出水通过旋液分离，截流下来的絮状污泥，通过提升泵泵入厌氧反应器。

厌氧反应器运行条件：厌氧反应器内温度36～38℃，出水pH7.2～7.8，出水挥发性脂肪酸浓度小于300mg/L、氨氮含量80mg/L以下、总磷10mg/L以下，进水中钙离子浓度180～300mg/L之间。

经过5个月的连续稳定运行，厌氧颗粒污泥培养良好，表1为厌氧反应器启动5个月的运行数据统计表：

表1

该厂丙烯酸及酯类废水使用本发明的培养方法，COD去除率5个月内达到90％，厌氧反应器内污泥颗粒化程度达到60％，同时，该丙烯酸及酯类废水装置厌氧处理系统为国内第一家COD去除率达到90％以上且处理负荷达到3.0kgCOD/m³.d的丙烯酸及酯类废水处理装置。

Claims

1.一种厌氧反应器中培养颗粒污泥的方法，包括以下步骤：

A)将污水和颗粒活性炭浆液泵入已接种污泥的厌氧反应器中；

B)厌氧反应器进水中按比例投加污泥颗粒化营养物质；

其中：

厌氧反应器内的温度为35～37℃；

2.根据权利要求1所述的方法，其中，污水pH的调节由NaOH和石灰复配使用，并控制污水中钙离子浓度在180～300mg/L之间。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，污水为丙烯酸及酯类废水。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，颗粒活性炭浆液是将颗粒活性炭加水配置为浓度为3％的浆液，投加活性炭浓度为200～300g/m³。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其中，颗粒活性炭的粒径为60～70目。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，厌氧反应器出水污泥浓度大于1.0g/L或定期向厌氧反应器内投加颗粒活性炭浆液。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，污泥颗粒化营养物质按如下质量百分比组成：Fe²⁺：20～25％，Mg²⁺：3～3.5％，Ni²⁺：2.2～2.7％，Co²⁺：2.1～2.5％，淀粉：1.0～1.5％。

8.根据权利要求1或7所述的方法，其中，污泥颗粒化营养物质按进水中每吨COD投加1.0～1.5kg计算。

9.根据权利要求8所述的方法，所需污泥颗粒化营养物质采用工业水或自来水溶解，配制成质量百分比4.0～6.0％的水溶液后进行投加。