CN105731636A - 一种快速培养好氧颗粒污泥的方法 - Google Patents

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湛含辉
王香莲
刘浩
王良杰
孙璨
王晴晴
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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，属于污水处理领域。本发明通过减少普通活性污泥的含水率，提高活性污泥的紧密度，将较为紧密的普通活性污泥投入到培养好氧颗粒污泥的反应器中，较为紧密的普通活性污泥可以抵抗水利剪切力或曝气剪切力，在反应器中形成粒径不等的污泥聚集体，这些聚集体可以作为形成好氧颗粒污泥的初始聚集体或诱导核，从而加速好氧颗粒污泥的形成，使普通活性污泥完全颗粒化的时间缩短至2-3周，解决了现有好氧颗粒污泥培养时间过长的问题，该方法获得的好氧颗粒污泥的稳定性、COD和氨氮的去除率均较好。本发明制备工艺简单、成本低廉，可大规模的工业化生产。

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、污水处理领域，具体涉及到一种快速培养好氧颗粒污泥的方法。
背景技术
由于现代化工业的迅速发展，造成了水资源的大面积污染，水污染的治理和回用技术已经成为现代工业迅速发展的瓶颈。考虑到治理成本，水污染的治理技术以生物技术为主，而生物技术处理废水的关键之处在于处理过程中要保证有足够的微生物量。活性污泥系统由于活性污泥絮状体的结构松散、沉降性能较差，从而不易在系统中滞留足够的生物量，因此为了满足出水要求，通常需要较大的构筑物体积。生物膜系统由于需要投加填料或载体，从而构筑物体积较大且投资费用较高。而好氧颗粒污泥则被看作一种无需投加任何载体的特殊生物膜，是微生物通过自身凝聚形成的近似球状的生物聚集体，好氧颗粒污泥系统具有以下优点：(1)好氧颗粒污泥结构紧凑，一方面可以抵抗有毒有害物质，另一方面，污泥沉降性能好，污泥浓度高，因此其能承受高有机负荷和水质波动带来的冲击负荷，具有高处理能力和良好的出水水质；(2)好氧颗粒污泥可以在很广的有机负荷范围内形成，处理范围广，因此其适用范围更广；(3)好氧颗粒污泥是由多种、不同功能的微生物组成，具有同时脱氮除磷的能力。
现代污水生物处理工艺追求的目标是高效、节能、快速启动、且无二次污染，而好氧颗粒污泥反应器采用絮状活性污泥为接种污泥，其形成时间一般需要40-60天以上，较长的启动时间给好氧颗粒污泥技术的实际应用带来了诸多问题，如运行成本的增加，启动过程中出水水质往往无法达标等问题；投加诱导核或二价金属离子来加快絮状污泥的颗粒化进程，一方面增加了运行成本，另一方面，其加快的速度也不是特别理想；以部分好氧颗粒污泥和部分絮状活性污泥为接种污泥来加快好氧颗粒化进程，其接种的好氧颗粒污泥本身形成时间较长，没有从根本上解决絮状污泥快速颗粒化的问题。因此，如何加速絮状污泥的颗粒化进程，实现好氧颗粒污泥技术的大规模应用成为业界关注的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种快速培养好氧颗粒污泥的方法，以解决好氧颗粒污泥培养时间长的问题。
本发明公开了一种快速培养好氧颗粒污泥的方法，其技术方案如下：（1）造粒：通过物理或物理化学方法，降低普通活性污泥的含水率，使其变得密实，然后采用高压水冲、机械搅拌、切割等方法将其破碎成与颗粒污泥粒径相似的污泥颗粒，污泥颗粒的密实度不但要能承受反应器中的水力或曝气剪切力，且能保证良好的传质效果，使氧气和营养物质能扩散到污泥颗粒内部。使普通活性污泥含水率降低而变得密实的物理方法有多种，如自然风干、真空抽滤、离心脱水等；而物理化学方法主要是指造粒过程中添加化学药剂，辅助造粒和颗粒污泥成型。但是这些方法均不可破坏微生物的细胞结构。破碎后的密实颗粒污泥，可通过筛网来控制粒径，使其与好氧颗粒污泥粒径相似。
（2）颗粒污泥的培养：把这些密实的污泥颗粒投入到反应器中，如SBR、SBAR等，在较大的水利剪切力、DO、COD条件下培养好氧颗粒污泥。
本发明的有益效果是：采用本发明提供的快速培养好氧颗粒污泥的方法，通过人为的方式使接种的松散的活性污泥变得紧密，形成最初的污泥聚集体，该污泥聚集体在反应器中繁殖，扮演着诱导核和初始颗粒的角色，从而大大缩短好氧颗粒污泥的形成时间，且该方法一开始污泥的沉降性能就很好，所以好氧颗粒污泥的培养过程中能够保证反应器中污泥浓度，利于培养过程中营养物质的去除和抗不利因素的冲击。另外，该方法形成的好氧颗粒污泥具有良好的COD和氨氮的去除效果。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不是限制本发明的应用范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。实施例中采用的实施条件可以根据具体情况做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
实施例1：将该方法应用于SBR中快速培养好氧颗粒污泥。接种污泥来自某生活污水处理厂（A2O）的曝气池，将取来的活性污泥按照反应器的有效体积和污泥浓度计算出所需要的接种污泥体积，把这些接种污泥分批地用循环水真空泵抽滤，直至其含水率为60%为止。把这些含水率为60%左右的污泥放在6目的筛网上，然后将其压过筛网，漏过筛网的污泥聚集体粒径较小，把这些粒径较小的较为紧密的聚集体投入到SBR中运行。反应器的有效体积为2L（MLSS=3g/L），高径比为8。反应器的运行周期为4h，进水4min，厌氧5min，好氧212min，沉淀10-3min，出水4min，闲置5-12min。排水比为55%。运行温度为室温（15-28℃），采用人工模拟废水，以醋酸钠为唯一有机碳源，进水COD为500-800m/L，TN为25-60mg/L，TP为5-8mg/L，还有一些微量元素。曝气量较大，DO达到8mg/L左右。运行16天该反应器已实现完全颗粒化，SVI为45mL/g，COD和氨氮去除率均达到95%以上。

Claims (6)

1.一种快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：包括两个基本过程，一是造粒，即通过物理或物理化学方法，降低普通活性污泥的含水率，使其变得密实，然后将其破碎成与颗粒污泥粒径相似的污泥颗粒，污泥颗粒的密实度不但要能承受反应器中的水力或曝气剪切力，且能保证良好的传质效果，使氧气和营养物质能扩散到污泥颗粒内部；二是颗粒污泥的培养，把这些密实的污泥颗粒投入到反应器中，在较大的水利剪切力、DO、COD条件下培养好氧颗粒污泥。
2.根据权利要求1所述的一种快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：使普通活性污泥含水率降低而变得紧密的物理方法有多种，如自然风干、真空抽滤、离心脱水等；而物理化学方法主要是指造粒过程中添加化学药剂，辅助造粒和颗粒污泥成型。
3.根据权利要求1所述的一种快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：使密实的污泥破碎的方法有多种，如高压水冲、机械搅拌、切割等。
4.根据权利要求1所述的一种快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：培养好氧颗粒污泥的反应器有很多种，如SBR、SBAR等。
5.根据权利要求2所述的一种快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：使普通活性污泥变得密实的方法有很多种，但是均不可破坏微生物的细胞结构。
6.根据权利要求3所述的一种快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：破碎后的密实颗粒污泥，可通过筛网来控制粒径，使其与好氧颗粒污泥粒径相似。
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