CN105254012B - 一种快速培养好氧颗粒污泥的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速培养好氧颗粒污泥的方法，属于环境保护技术领域。本发明采用圆柱形序批式反应器（SBR），通过增强水力剪切力的作用，在常温条件下，通过接种污泥，以人工模拟废水为进水水源，快速得到好氧颗粒污泥。在维持高进水负荷、强曝气条件和低沉降时间的条件下，以厌氧/好氧/缺氧（A/O/A）方式运行的SBR反应器在第4d即可获得颗粒污泥，以一段式纯曝气（O）方式运行的SBR反应器则在第5d得到好氧颗粒污泥。本发明方法大大缩短了好氧颗粒污泥的启动期，解决了当前好氧颗粒污泥反应器启动期普遍偏长的问题。

Description

一种快速培养好氧颗粒污泥的方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种快速培养好氧颗粒污泥的方法。
背景技术
污水生物处理技术以其成本低廉、二次污染小等特点成为水处理领域的重要组成部分，具有重要的工程应用价值。其中好氧颗粒污泥具有结构致密、沉降性能好、生物密度大、生物种类多、污泥活性高和抗冲击负荷能力强的优点，为污水的生物处理开拓了新的途径。
通过水力剪切力的作用在序批式反应器（SBR）中得到好氧颗粒污泥已经证明可行。但是由于影响因素繁多，存在好氧颗粒污泥反应器的启动周期普遍偏长（一般为1-3月甚至长达数月之久）的问题。因此如何快速得到好氧颗粒污泥成为该技术推广应用的一大关键。
有机负荷、曝气量、搅拌速度、沉降时间及排水比等因素对颗粒污泥形成速率均有较大影响，如何选择合理参数实现好氧颗粒污泥的快速形成成为一大难点和热点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种快速培养好氧颗粒污泥的方法。本发明在SBR反应器中以人工模拟废水为进水水源，采用两种不同的运行模式，分别得到好氧颗粒污泥，大大缩短了好氧颗粒污泥的启动期，解决了当前好氧颗粒污泥反应器启动期普遍偏长的问题。
一种快速培养好氧颗粒污泥的方法，包括如下步骤：
（1）配制进水水源
进水水源为模拟人工废水，按如下组成配制模拟人工废水：CH3COONa 1536mg/L，NH4Cl 458.4mg/L，KH2PO4 52.8mg/L，CaCl2 27.8mg/L，MgSO4·7H2O 102.5mg/L，FeCl3 0.9mg/L，H3BO3 0.15mg/L，CuSO4·5H2O 0.03mg/L，KI 0.18mg/L，MnCl2·4H2O 0.06mg/L，Na2Mo7O24·4H2O 0.06mg/L，ZnSO4·7H2O 0.12mg/L，CoCl2·6H2O 0.15mg/L，EDTA 10mg/L，pH 7～8。
（2）接种污泥
将取自污水处理厂脱水车间的泥饼经过筛洗去除杂质后加模拟人工废水闷曝1-2天，取一定量闷曝后的污泥投加到SBR反应器中，再加入人工模拟废水至反应器有效容积使污泥浓度（混合液悬浮固体浓度，MLSS）为5000mg/L。
（3）运行及调控
采用厌氧/好氧/缺氧（A/O/A）或一段式曝气（O）模式运行，反应器每天运行10个周期，每周期运行2.4h。厌氧/好氧/缺氧模式为：进水1min，厌氧20min，曝气100min，缺氧20min，沉降2min，排水1min；一段式曝气模式为：进水1min，曝气140min，沉降2min，排水1min。厌氧段、曝气段和缺氧段进行搅拌，搅拌转速优选为250r/min。厌氧、曝气和缺氧分别对应反应器中的溶解氧（dissolved oxygen, DO）为：厌氧段DO为0.10±0.05mg/L，曝气段DO为5.0±0.05mg/L，缺氧段DO为0.30±0.05mg/L，两种模式的曝气段曝气流量均优选为2.4L/min。全程不控温，均在室温（23～28℃）下进行。
优选的，所述的SBR反应器为圆柱形，高径比约为4，有效容积为3.2L；在反应器的上部设置进水口，反应器高度一半处设置出水口；由空气泵从反应器底部进行曝气。两种模式的换水比为50%左右。
本发明采用圆柱形序批式反应器（SBR），通过增强水力剪切力的作用，在常温条件下，通过接种絮状污泥，以乙酸钠为碳源的人工模拟废水为进水水源，快速得到好氧颗粒污泥。在维持高进水负荷、强曝气条件和短沉降时间的条件下，以厌氧/好氧/缺氧（A/O/A）方式运行的SBR反应器在第4d即可获得颗粒污泥，以一段式纯曝气（O）方式的反应器中则在第5d得到好氧颗粒污泥。本发明大大缩短了以往报道的好氧颗粒污泥培养时间，为好氧颗粒污泥反应器的快速启动提供了新的思路。
附图说明
图1是以厌氧/好氧/缺氧模式运行的反应器中培养的好氧颗粒污泥的电子显微图（4×10倍）。
图2是以一段式曝气模式运行的反应器中培养的好氧颗粒污泥的电子显微图（4×10倍）。
图3是以两种模式运行的反应器中化学需氧量（COD）、总磷（TP）和氨氮（NH4 +-N）出水浓度变化曲线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种快速培养好氧颗粒污泥的方法，包括如下步骤：
（1）配制进水水源
进水水源为模拟人工废水，按如下组成配制模拟人工废水：CH3COONa 1536mg/L，NH4Cl 458.4mg/L，KH2PO4 52.8mg/L，CaCl2 27.8mg/L，MgSO4·7H2O 102.5mg/L，FeCl3 0.9mg/L，H3BO3 0.15mg/L，CuSO4·5H2O 0.03mg/L，KI 0.18mg/L，MnCl2·4H2O 0.06mg/L，Na2Mo7O24·4H2O 0.06mg/L，ZnSO4·7H2O 0.12mg/L，CoCl2·6H2O 0.15mg/L，EDTA 10mg/L，pH 7～8。该模拟人工废水的COD=1200mg/L，TP浓度为12mg/L，NH4 +-N浓度为120mg/L，C:N:P=100:10:1（质量比）。
（2）接种污泥
将取自污水处理厂脱水车间的泥饼经过筛洗去除树叶、砂粒等杂质后加模拟人工废水闷曝1-2天，取一定量闷曝后的污泥投加到SBR反应器中，再加入人工模拟废水至反应器有效容积使污泥浓度（MLSS）为5000mg/L。所述的SBR反应器为圆柱形，高径比为4，有效容积为3.2L；在反应器的上部设置有进水口，反应器高度的一半处设置有出水口；由空气泵从反应器底部进行曝气。
（3）运行及调控
采用厌氧/好氧/缺氧（A/O/A）或一段式曝气（O）模式运行，反应器每天运行10个周期，每周期运行2.4h。厌氧/好氧/缺氧模式为：进水1min，厌氧20min，曝气100min，缺氧20min，沉降2min，排水1min；一段式曝气模式为：进水1min，曝气140min，沉降2min，排水1min。进水、出水、沉降时候都不搅拌，厌氧段、曝气段和缺氧段进行搅拌，搅拌转速为250r/min。厌氧、曝气和缺氧分别对应反应器中的溶解氧（dissolved oxygen, DO）为：厌氧段DO为0.10±0.05mg/L，曝气段DO为5.0±0.05mg/L，缺氧段DO为0.30±0.05mg/L，两种模式的曝气段空气泵曝气流量为2.4L/min。两种模式相邻两周期之间的换水比为50%，即每次进出水体积为1.6L。全程不控温，均在室温（23～28℃）下进行。
由于SBR反应器中已加入了人工模拟废水，两种模式运行时第1周期没有进水1min的阶段。
实施例2
取武汉某污水处理厂脱水车间的泥饼，按照实施例1中的方法，分别用厌氧/好氧/缺氧（A/O/A）和一段式曝气（O）模式运行调控。在室温条件下，以厌氧/好氧/缺氧模式运行的SBR反应器中4d即可得到好氧颗粒污泥，其电子显微镜照片（4×10倍）如图1所示；以一段式曝气模式运行的SBR反应器中5d即可得到好氧颗粒污泥，其电子显微镜照片（4×10倍）如图2所示。两种模式运行的SBR反应器中COD、TP、NH4 +-N出水浓度变化情况如图3所示。
图1-2显示本发明得到的好氧颗粒污泥形状较规则，为典型的球形或椭球形，边缘较整齐，结构致密。两种运行模式下得到的好氧颗粒污泥均具有良好的沉降性能。颗粒化过程中两种模式运行的反应器中COD、TP和NH4 +-N去除效果较好，出水水质逐步改善。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）配制进水水源
进水水源为模拟人工废水，按如下组成配制模拟人工废水：CH3COONa 1536mg/L，NH4Cl458.4mg/L，KH2PO4 52.8mg/L，CaCl2 27.8mg/L，MgSO4·7H2O 102.5mg/L，FeCl3 0.9mg/L，H3BO3 0.15mg/L，CuSO4·5H2O 0.03mg/L，KI 0.18mg/L，MnCl2·4H2O 0.06mg/L，Na2Mo7O24·4H2O 0.06mg/L，ZnSO4·7H2O 0.12mg/L，CoCl2·6H2O 0.15mg/L，EDTA 10mg/L，pH 7～8；
（2）接种污泥
将取自污水处理厂脱水车间的泥饼经过筛洗去除杂质后加模拟人工废水闷曝1-2天，取一定量闷曝后的污泥投加到SBR反应器中，再加入人工模拟废水至反应器有效容积使污泥浓度为5000mg/L；
（3）运行及调控
采用厌氧/好氧/缺氧（A/O/A）或一段式曝气（O）模式运行，反应器每天运行10个周期，每周期运行2.4h；厌氧/好氧/缺氧模式为：进水1min，厌氧20min，曝气100min，缺氧20min，沉降2min，排水1min；一段式曝气模式为：进水1min，曝气140min，沉降2min，排水1min；厌氧段、曝气段和缺氧段进行搅拌。
2.根据权利要求1所述的快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：所述的SBR反应器为圆柱形，高径比为4，有效容积为3.2L；在反应器的上部设置进水口，反应器高度一半处设置出水口；由空气泵从反应器底部进行曝气。
3.根据权利要求1所述的快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：步骤（3）中厌氧段、曝气段和缺氧段搅拌的转速为250r/min。
4.根据权利要求1所述的快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：步骤（3）中厌氧、曝气和缺氧分别对应反应器中的溶解氧为：厌氧段0.10±0.05mg/L，曝气段5.0±0.05mg/L，缺氧段0.30±0.05mg/L。
5.根据权利要求1所述的快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：步骤（3）中两种模式的曝气段曝气流量均为2.4L/min。
6.根据权利要求1所述的快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：步骤（3）中两种模式的换水比均为50%。
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