CN104628128B - 强化好氧颗粒污泥工艺稳定运行的泥水分排方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强化好氧颗粒污泥工艺稳定运行的泥水分排方法，属于污水处理领域。本发明在接种絮状活性污泥的反应器中，以市政废水为进水，采用泥水分排的排泥方式，以污泥龄（SRT）为调控指标，反应器在低浓度进水条件下的污泥颗粒化与污染物稳定去除效率。体系污泥浓度（MLSS）稳定在10g/L以上，出水COD及氨氮去除率达90%以上。
Description
技术领域
本发明属于污水处理领域，涉及一种强化好氧颗粒污泥工艺启动及稳定运行的泥水分排方式，以SRT（污泥龄）为调控指标强化好氧污泥颗粒化与功能微生物富集，提高反应器运行稳定性及污染物去除性能。
背景技术
与普通活性污泥相比，好氧颗粒污泥具有结构致密、沉降性能优异、多功能菌群耦合等特点，赋予好氧生物处理工艺良好的泥水分离能力、同步生物脱氮除磷、有机物高效降解、剩余污泥减量等明显的技术优势及良好的开发应用前景，但在处理低负荷进水时，存在颗粒化时间长，启动期处理效果差的特点。Verawaty等（Verawatyetal.,2010）采用生活污水为基质，在OLR（容积负荷）低于1kgCOD/m3·d条件下，通过投加颗粒碎片促进颗粒化的方式培养出具有除COD及脱氮除磷效果的颗粒污泥，耗时80天完成颗粒化。Pijuan等（Pijuanetal.,2011)以COD去除及脱氮除磷为目的，通过投加颗粒碎片促进颗粒化的方式处理屠宰废水（OLR2.0kgCOD/m3·d左右），耗时133天实现颗粒化。Eduardo等（Eduardoetal.,2012）在100L反应器中，采用低浓度模拟配水，历时150天培养出具有良好脱氮效果的颗粒污泥；Ni等（Nietal.,2009）在反应器中以生活污水为基质，采用缩短周期时间，增加体积交换率的方式，耗时300天实现颗粒化；，Liu等（Liuetal.,2010）以混合生活污水与工业废水培养颗粒污泥，颗粒化耗时400天。
常规好氧颗粒污泥工艺采用曝气段后快速沉降，出水排出沉降性差的絮体来促进污泥颗粒化，排泥量由污泥沉降速率、污泥沉降时间和体积交换率控制。由于污泥沉降时间和体积交换率为定值，排泥量随污泥沉降速率变化。在低强度进水条件下，颗粒污泥工艺往往出现颗粒不稳定、沉降性变差，当污泥沉降速率下降时排泥量增加，常导致体系过量排泥、SRT下降。此时采用常规工艺易导致过量排泥，易造成体系SRT和MLSS（混合液悬浮固体浓度）过低，进而污染物去除效果下降、甚至反应器崩溃。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种强化好氧颗粒污泥工艺稳定运行的泥水分排方法，其主要目的是解决低负荷进水条件下好氧污泥颗粒化难，系统运行不稳定、污染物处理效果差等问题，通过泥水分排的运行方式，实现低强度进水下反应器污泥颗粒化及稳定运行，同时具有良好的污染物去除效果。
本发明的技术方案如下：
一种强化好氧颗粒污泥工艺稳定运行的泥水分排方法，以市政污水为进水，在反应器中接种活性污泥，采用序批式运行方式，运行周期包括进水-曝气-初次沉降-排泥-二次沉降-出水六个阶段，实现排泥和出水分阶段排放，初次沉降后排出部分轻质絮体污泥，二次沉降实现泥水完全分离后出水。
所述的周期的各个阶段中，其中进水10min、曝气180min、初次沉降5min、排泥10min、二次沉降25min、出水10min，采用空气曝气，表面气速1.0cm/s。
所述的排泥阶段的部分轻质絮体污泥体积由SRT（污泥龄）控制，日排泥体积=（MLSS*反应器体积）/（排泥时污泥浓度*SRT），MLSS和排泥时污泥浓度由前一周期测得。
所述的SRT为8~10天。
所述的市政污水中，COD浓度300~500mg/L，氨氮20~50mg/L，容积负荷0.9~1.5kg/COD·m3·d。
本发明的有益效果：
本发明提出了一种泥水分排方式解决低强度进水条件下过量排泥问题，防止反应器崩溃，成功实现好氧颗粒污泥工艺稳定运行，同时使污泥颗粒化的时间减少可达75%以上，污染物COD及氨氮的平均去除率达到90%以上；进一步，发明具有污染物去除效率高、工艺运行稳定、占地面积小、产泥量低，易于大规模的应用等特点。
附图说明
图1为本发明一个实施例中反应器的结构示意图；
图中，配水池1、进水泵2、鼓风机3、液位计4、出水口5、进水口6、曝气装置7、可编程控制器8；
图2为MLSS（混合液悬浮固体浓度）及SRT（污泥龄）随时间变化趋势；
图3为SVI（污泥体积指数）随时间变化趋势；
图4为反应器COD去除效果；
图5为反应器氨氮及总氮去除效果。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
如图1所述，反应器主体为圆柱形好氧颗粒污泥反应器，H/D（高径比）为8。反应器内从下向上依次设置有：进水口6，曝气装置7，出水口5、液位计4。反应器底部进水口6通过进水管与进水泵2相连，从配水池1中进水，进水上液面用液位计4控制。空气通过鼓风机3输入到曝气装置7，反应器通过中部出水口5出水。装置内所有进水、曝气、及排水均由可编程控制器8实现自动化控制。当然，反应器可以有多种变型，为本领域技术人员公知。
在上述H/D8的SBR反应器中接种活性污泥，接种污泥为污水厂二沉池回流污泥，接种泥量4g/L，废水COD浓度500mg/L、氨氮30mg/L，容积负荷0.9kg/COD·m3·d，体积交换率50%。采用空气曝气，表面气速1.0cm/s。SRT确定为10d。其中进水10min，曝气180min、初次沉降5min、排泥10min、二次沉降25min、出水10min。
采用泥水分排，曝气结束后沉降5min，根据设定的SRT、前一工作周期测得排泥时污泥浓度及反应器内污泥浓度，在出水口排出一定体积轻质污泥，赋予反应体系较高的生物选择压。二次沉降25min后，系统出水。
在运行过程中，反应器始终维持高污泥浓度，运行15d后污泥浓度达到8g/L以上，并最终稳定在10g/L，SRT控制在10d左右（图2）。反应器运行20d实现污泥颗粒化（而常规方法至少需要80天），颗粒具有良好的沉降性，SVI稳定在30ml/g以下（图3）。系统稳定运行后，污染物COD及氨氮的平均去除率达到90%以上（图4、5）。本发明实现了在低强度进水条件下好氧污泥颗粒化及稳定运行，同时具有良好的污染物去除效果。
Claims (3)
1.一种强化好氧颗粒污泥工艺稳定运行的泥水分排方法，其特征在于，以市政污水为进水，在反应器中接种活性污泥，采用序批式运行方式，运行周期包括进水-曝气-初次沉降-排泥-二次沉降-出水六个阶段，实现排泥和出水分阶段排放，初次沉降后排出部分轻质絮体污泥，二次沉降实现泥水完全分离后出水；
所述的周期的各个阶段中，其中进水10min、曝气180min、初次沉降5min、排泥10min、二次沉降25min、出水10min，采用空气曝气，表面气速1.0cm/s；
所述的排泥阶段的部分轻质絮体污泥体积由SRT（污泥龄）控制，日排泥体积=（MLSS×反应器体积）/（排泥时污泥浓度×SRT），MLSS和排泥时污泥浓度由前一周期测得。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的SRT为8~10天。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的市政污水中，COD浓度300~500mg/L，氨氮20~50mg/L，容积负荷0.9~1.5kg/COD·m3·d。
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