CN105776524A - 好氧颗粒污泥强化启动及稳定运行方法 - Google Patents

好氧颗粒污泥强化启动及稳定运行方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105776524A
CN105776524A CN201610346239.3A CN201610346239A CN105776524A CN 105776524 A CN105776524 A CN 105776524A CN 201610346239 A CN201610346239 A CN 201610346239A CN 105776524 A CN105776524 A CN 105776524A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
reactor
time
aeration
cod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610346239.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105776524B (zh
Inventor
朱亮
余海天
项硕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Puer Environmental Technology Co Ltd
Original Assignee
Hangzhou Puer Environmental Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Puer Environmental Technology Co Ltd filed Critical Hangzhou Puer Environmental Technology Co Ltd
Priority to CN201610346239.3A priority Critical patent/CN105776524B/zh
Publication of CN105776524A publication Critical patent/CN105776524A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105776524B publication Critical patent/CN105776524B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1263—Sequencing batch reactors [SBR]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2203/00—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2203/004—Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage comprising a selector reactor for promoting floc-forming or other bacteria
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/06—Nutrients for stimulating the growth of microorganisms
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

本发明公开了一种好氧颗粒污泥强化启动及稳定运行方法，采用序批式好氧颗粒污泥反应器，反应器运行分为进水—静置—曝气—沉淀—出水五个阶段的工艺周期。反应器主体采用4‑8高径比，40%‑60%的排水比，运行周期时间4‑6小时；其中进水时间5‑10分钟，静置时间包括反硝化5‑25分钟，沉降5‑10分钟，曝气时间为3‑5小时以及出水时间3‑10分钟；启动阶段采用特定的进水方式，接种初期进水负荷为5 kg COD m3 d‑1，每运行5天降低0.5 kg COD m3 d‑1，在15天时间内进水OLR降低至3.5 kg COD m3 d‑1。本发明可形成结构致密、大小均匀、功能菌群丰富的好氧颗粒污泥，实现好氧颗粒污泥反应器较快速启动及长期稳定运行。本发明解决了现有好氧颗粒污泥工艺技术普遍存在的颗粒化困难、运行过程易失稳等问题。

Description

好氧颗粒污泥强化启动及稳定运行方法
技术领域
本发明涉及一种处理模拟城镇污水的好氧颗粒污泥运行工艺调控策略，属于废水生物处理技术领域。
背景技术
好氧生物处理是废水处理、有机物矿化的核心技术及有效手段之一。好氧颗粒污泥于1991年被发现，学者们认为其是在好氧条件下自发形成的微生物自固定形式。好氧颗粒污泥具有致密的物理结构、优异的沉降性能、功能互营的菌群和高浓度的生物量，在脱氮除磷、高效降解有毒有害物质、改善泥水分离性能、减少剩余污泥产量及降低处理成本等方面具有明显技术优势和良好开发应用前景。1997年Morgenroth等在序批式反应器(Sequence Batch Reactor，SBR)中成功培养出大量稳定的好氧颗粒污泥（AGS），开启了好氧颗粒污泥SBR反应器研究篇章。十多年来，有关好氧污泥颗粒化工艺条件与影响因子的研究主要包括缩短沉降时间，选择合适的水力剪切条件、基质负荷与基质梯度等，近年来研究热点侧重于好氧颗粒污泥特征量化表征、数学模型模拟、菌群结构解析、EPS 组分功能等方面。
好氧颗粒污泥作为一种特殊的微生物聚集体，存在的颗粒结构易失稳等问题仍限制其技术应用推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种好氧颗粒污泥强化启动及稳定运行方法，鉴于进水有机负荷（OLR）对功能微生物初始定殖与颗粒污泥结构稳定的影响，发明了进水OLR梯度降低的调控策略，以期在实现系统快速颗粒化的同时，保障好氧颗粒污泥反应器长期稳定运行。
一种好氧颗粒污泥强化启动及稳定运行方法，采用序批式好氧颗粒污泥反应器，反应器运行分为进水—静置—曝气—沉淀—出水五个阶段的工艺周期；反应器主体采用4-8高径比，40%-60%的排水比，运行周期时间4-6小时，进水基质为城镇污水或者模拟城镇污水；其中进水时间5-10分钟，静置时间包括反硝化5-25分钟，沉降5-10分钟，曝气时间为3-5小时以及出水时间3-10分钟；启动阶段采用特定的进水方式，接种初期进水负荷为5 kg COD m3 d-1，每运行5天降低0.5 kg COD m3 d-1，在15天时间内进水OLR降低至3.5 kg COD m3 d-1。
所述的序批式好氧颗粒污泥反应器包括进水单元、反应器主体、曝气单元、出水单元以及时控单元。
所述的进水单元，包括进水桶及与之相连接的潜水泵，进水口位于反应器主体上方。
所述的反应器主体为圆柱形，采用有机玻璃材料制成，侧面设有六个用于排泥或排水的排泥口。
所述的曝气单元位于反应器主体的底部，曝气量通过气体转子流量计调节。
所述的出水单元，一头与蠕动泵相连接，另一头与位于反应器主体中部的排泥口连接。
所述的时控单元采用可编程自动化时间控制器，
分别与曝气单元、进水单元相连，根据液位计和气体流量计的信息控制反应器主体的进气和进水。
所述的进水基质采用人工配水，主要成分及浓度如下：醋酸钠200 mg·L-1，蔗糖36 mg·L-1，氯化铵95 mg·L-1，磷酸二氢钾22 mg·L-1，磷酸氢二钾28 mg·L-1，酵母膏100 mg·L-1，鱼粉蛋白胨150 mg·L-1，氯化钙80 mg·L-1，硫酸镁30 mg·L-1，硼酸0.05 mg·L-1，无水硫酸铜0.05 mg·L-1，七水硫酸锌0.05 mg·L-1，氯化铝0.09 mg·L-1，氯化钴0.05 mg·L-1，硫酸锰0.05 mg·L-1，钼酸铵0.05 mg·L-1，氯化镍0.09 mg·L-1。
所述的曝气，表面气速为1.0 cm·s-1-2.5 cm·s-1。
本发明的有益效果：由于本发明采用的OLR递减的进水方式，克服了在较低负荷进水条件下好氧污泥难以颗粒化的问题，可加速好氧污泥颗粒化进程。
由于采用了OLR递减的进水方式，在运行过程中，克服了普通好氧颗粒污泥低负荷条件下易丝状菌膨胀的问题，在实际污水处理中具有非常重要的现实意义。
本发明培养的好氧颗粒污泥为平均粒径较大、粒径分布正态的淡黄色球形颗粒，颗粒结构紧实、表面有较细沟壑保障溶解氧（DO）以及营养物质传质；相比普通活性污泥，颗粒污泥中的微生物团聚紧密，功能菌群得到定向富集，其具有调控EPS分泌、强化脱氮与难降解有机物去除等能力，通过协同作用有效强化好氧颗粒污泥反应器稳定运行。
附图说明
图1为本发明实施案例1中使用的序批式反应器示意图。其中：1、空气；2、转子流量计；3、可编程自动化时间控制器（PAC）；4、蠕动泵；5、出水桶；6、潜水泵；7、进水桶；8、排泥口；
图2为实施案例1中的反应器梯度降低OLR运行方式；
图3为实施案例1中梯度降低OLR后EPS含量的变化；
图4左部分为实施案例1中梯度降低OLR的颗粒污泥SEM照片，右部分为常规反应器的颗粒污泥SEM照片。
具体实施方式
本发明是处理模拟城镇污水的好氧颗粒污泥工艺，采用一套序批式反应器，包括一套由潜水泵及橡胶管组成的进水装置、有机玻璃圆筒状反应器主体、可编程自动化时间控制器（PAC）、空气泵曝气装置以及出水装置。反应器运行分为进水—静置—曝气—沉淀—出水五个阶段的工艺周期。采用4-8高径比的反应器主体；40%-60%的体积交换比；运行周期时间4-6小时，其中进水时间5-10分钟、静置时间5-25分钟用以反硝化、沉降时间5-10分钟、曝气时间为3-5小时以及出水时间3-10分钟。启动阶段采用特殊的进水方式，接种初期进水负荷为5 kg COD m3 d-1,每运行5天降低0.5 kg COD m3 d-1,在15天时间内进水OLR降低至3.5 kg COD m3 d-1，该运行工艺下颗粒污泥粒径均匀、结构致密、污染物去除性能高效稳定、功能菌群丰富，系统可实现长期稳定运行。
以下通过实施例和附图对本发明做进一步的说明。
实施例 1
本案例中处理城镇污水的好氧颗粒污泥工艺采用一个有效容积为3.0L的序批式反应器（SBR），如图1所示：反应器的主体为圆柱形的有机玻璃筒，筒高50cm，内径8.5cm。进水口位于反应器上部，由一台潜水泵6将进水桶7中的城镇污水抽入反应器主体。曝气装置由空气泵1连接转子流量计2和微孔曝气头组成，曝气头置于反应器筒体底部位置。出水系统由一台蠕动泵4从反应器中下部抽水至出水筒5中。反应器运行程序由一套可编程自动化时间控制器（PAC）3进行控制。
本实施案例采用上述序批式反应器处理城镇污水培养好氧颗粒污泥的操作过程如下（图2所示）：在时间控制器的控制下，反应器按照进水—静置—曝气—沉淀—出水的顺序运行。反应器初始的运行条件为：周期3小时，其中进水10分钟，静置5分钟，曝气157分钟，沉降5分钟，排水3分钟。反应器底部安装的微孔曝气头提供的表面气速为2.5 cm·s-1, 体积交换比为50%。反应器启动初期，将污泥浓度为5.0g/L的普通活性絮体污泥接种到上述反应器中，启动阶段采用特殊的进水方式，接种初期进水负荷为5 kg COD m3 d-1,每运行5天降低0.5 kg COD m3 d-1,在15天时间内进水OLR降低至3.5 kg COD m3 d-1，进水由潜水泵6抽入，按照上述方式运行一段时间后，反应器各项指标稳定，污泥量有所上升，污染物去除效果恒定在稳定区间。
OLR递减的反应器在35d实现污泥颗粒化，过程污泥EPS含量明显增加（图3所示），由接种污泥的103.65±11.52 mg·gVSS-1增至178.33±13.56mg·gVSS-1。形成的颗粒污泥结构较为致密，SVI为35 mL·g-1，系统COD、TN去除率较高。在反应器运行较为稳定，表明OLR递减可实现处理低负荷城镇污水好氧颗粒污泥反应器快速启动与稳定运行。由于采用了OLR递减的工艺调控策略，在实际污水处理中具有非常重要的现实意义。
本实施例中培养的好氧颗粒污泥为平均粒径较大、粒径分布正态的淡黄色球形颗粒（图4所示），颗粒结构紧实、表面有较细沟壑保障溶解氧（DO）以及营养物质传质；污泥颗粒化过程微生物群落结构演替显著，功能菌得到定向富集，揭示基于OLR递减的颗粒污泥工艺可通过协同作用有效强化好氧颗粒污泥反应器稳定运行。

Claims (9)

1.一种好氧颗粒污泥强化启动及稳定运行方法，其特征在于，采用序批式好氧颗粒污泥反应器，反应器运行分为进水—静置—曝气—沉淀—出水五个阶段的工艺周期；反应器主体采用4-8高径比，40%-60%的排水比，运行周期时间4-6小时，进水基质为城镇污水或者模拟城镇污水；其中进水时间5-10分钟，静置时间包括反硝化5-25分钟，沉降5-10分钟，曝气时间为3-5小时以及出水时间3-10分钟；启动阶段采用特定的进水方式，接种初期进水负荷为5 kg COD m3 d-1，每运行5天降低0.5 kg COD m3 d-1，在15天时间内进水OLR降低至3.5 kg COD m3 d-1。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的序批式好氧颗粒污泥反应器包括进水单元、反应器主体、曝气单元、出水单元以及时控单元。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的进水单元，包括进水桶及与之相连接的潜水泵，进水口位于反应器主体上方。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的反应器主体为圆柱形，采用有机玻璃材料制成，侧面设有六个用于排泥或排水的排泥口。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的曝气单元位于反应器主体的底部，曝气量通过气体转子流量计调节。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的出水单元，一头与蠕动泵相连接，另一头与位于反应器主体中部的排泥口连接。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的时控单元采用可编程自动化时间控制器，分别与曝气单元、进水单元相连，根据液位计和气体流量计的信息控制反应器主体的进气和进水。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的进水基质采用人工配水，主要成分及浓度如下：醋酸钠200 mg·L-1，蔗糖36 mg·L-1，氯化铵95 mg·L-1，磷酸二氢钾22 mg·L-1，磷酸氢二钾28 mg·L-1，酵母膏100 mg·L-1，鱼粉蛋白胨150 mg·L-1，氯化钙80 mg·L-1，硫酸镁30 mg·L-1，硼酸0.05 mg·L-1，无水硫酸铜0.05 mg·L-1，七水硫酸锌0.05 mg·L-1，氯化铝0.09 mg·L-1，氯化钴0.05 mg·L-1，硫酸锰0.05 mg·L-1，钼酸铵0.05 mg·L-1，氯化镍0.09 mg·L-1。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的曝气，表面气速为1.0 cm·s-1-2.5 cm·s-1。
CN201610346239.3A 2016-05-24 2016-05-24 好氧颗粒污泥强化启动及稳定运行方法 Active CN105776524B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610346239.3A CN105776524B (zh) 2016-05-24 2016-05-24 好氧颗粒污泥强化启动及稳定运行方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610346239.3A CN105776524B (zh) 2016-05-24 2016-05-24 好氧颗粒污泥强化启动及稳定运行方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105776524A true CN105776524A (zh) 2016-07-20
CN105776524B CN105776524B (zh) 2018-09-18

Family

ID=56379261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610346239.3A Active CN105776524B (zh) 2016-05-24 2016-05-24 好氧颗粒污泥强化启动及稳定运行方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105776524B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106927564A (zh) * 2017-03-29 2017-07-07 浙江大学 一种好氧污泥快速颗粒化的方法
CN107010720A (zh) * 2017-06-14 2017-08-04 北京工业大学 一种高效好氧颗粒污泥连续流反应器及运行方法
CN107032482A (zh) * 2017-03-29 2017-08-11 浙江大学 基于f/m调控的好氧颗粒污泥稳定运行工艺
CN107381791A (zh) * 2017-07-13 2017-11-24 浙江大学 好氧污泥快速颗粒化的装置及其方法
CN109761353A (zh) * 2019-01-29 2019-05-17 北京首创股份有限公司 一种好氧颗粒污泥工艺的快速启动方法
CN109761352A (zh) * 2019-01-29 2019-05-17 北京首创股份有限公司 能稳定高效处理低碳源污水的好氧颗粒污泥处理方法
CN110117065A (zh) * 2019-04-16 2019-08-13 深圳市长隆科技有限公司 一种快速培养好氧颗粒污泥的序批式反应器及使用方法
CN115215432A (zh) * 2022-07-09 2022-10-21 同济大学 一种适用于城镇污水处理的颗粒污泥及其快速生成方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5228996A (en) * 1991-02-15 1993-07-20 Mark Lansdell Method for treating waste water
JP2009018263A (ja) * 2007-07-12 2009-01-29 Sumitomo Heavy Ind Ltd 回分式排水処理方法
CN102583721A (zh) * 2012-03-12 2012-07-18 北京化工大学 用于低浓度废水的耐负荷波动性好氧颗粒污泥的培养方法
CN104803478A (zh) * 2015-05-01 2015-07-29 浙江大学 节能降耗好氧颗粒污泥强化稳定运行装置及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5228996A (en) * 1991-02-15 1993-07-20 Mark Lansdell Method for treating waste water
JP2009018263A (ja) * 2007-07-12 2009-01-29 Sumitomo Heavy Ind Ltd 回分式排水処理方法
CN102583721A (zh) * 2012-03-12 2012-07-18 北京化工大学 用于低浓度废水的耐负荷波动性好氧颗粒污泥的培养方法
CN104803478A (zh) * 2015-05-01 2015-07-29 浙江大学 节能降耗好氧颗粒污泥强化稳定运行装置及方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106927564A (zh) * 2017-03-29 2017-07-07 浙江大学 一种好氧污泥快速颗粒化的方法
CN107032482A (zh) * 2017-03-29 2017-08-11 浙江大学 基于f/m调控的好氧颗粒污泥稳定运行工艺
CN107010720A (zh) * 2017-06-14 2017-08-04 北京工业大学 一种高效好氧颗粒污泥连续流反应器及运行方法
CN107010720B (zh) * 2017-06-14 2020-07-31 北京工业大学 一种高效好氧颗粒污泥连续流反应器及运行方法
CN107381791A (zh) * 2017-07-13 2017-11-24 浙江大学 好氧污泥快速颗粒化的装置及其方法
CN109761353A (zh) * 2019-01-29 2019-05-17 北京首创股份有限公司 一种好氧颗粒污泥工艺的快速启动方法
CN109761352A (zh) * 2019-01-29 2019-05-17 北京首创股份有限公司 能稳定高效处理低碳源污水的好氧颗粒污泥处理方法
CN110117065A (zh) * 2019-04-16 2019-08-13 深圳市长隆科技有限公司 一种快速培养好氧颗粒污泥的序批式反应器及使用方法
CN115215432A (zh) * 2022-07-09 2022-10-21 同济大学 一种适用于城镇污水处理的颗粒污泥及其快速生成方法
CN115215432B (zh) * 2022-07-09 2023-07-21 同济大学 一种适用于城镇污水处理的颗粒污泥及其快速生成方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105776524B (zh) 2018-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105776524A (zh) 好氧颗粒污泥强化启动及稳定运行方法
CN109485149B (zh) 一种实现晚期垃圾渗滤液深度脱氮和剩余污泥减量的装置与方法
CN101734827B (zh) 一种酵母废水处理方法
CN101468849A (zh) 利用负荷调控技术快速培养好氧颗粒污泥的方法
CN101041507A (zh) 生物接触氧化池中填料的挂膜方法
CN1830844A (zh) 城市污水同步脱氮除磷工艺
CN103482765A (zh) 一种常温低c/n污水同时脱氮除cod工艺的快速启动方法
CN104058551A (zh) 一种节能高效的城市污水自养脱氮生物处理方法及装置
CN107487838B (zh) Sbr驯化特殊污泥结构实现低温污水高效除磷的方法及装置
CN103183447A (zh) 猪场废水的处理方法
CN108046433A (zh) 一种废水厌氧处理的悬浮填料挂膜方法
Zhong et al. High-rate nitrogen removal and its behavior of granular sequence batch reactor under step-feed operational strategy
Chang et al. Performance of HABR+ MSABP system for the treatment of dairy wastewater and analyses of microbial community structure and low excess sludge production
CN102653436A (zh) 污水回用处理系统及工艺
Cofré et al. Novel system configuration with activated sludge like-geometry to develop aerobic granular biomass under continuous flow
CN107364954B (zh) 具有强化好氧颗粒污泥稳定运行的排泥装置的反应器及方法
CN110655183B (zh) 一种弱磁场强化好氧污泥颗粒化及除污性能的方法
CN107973398A (zh) 一种培养好氧颗粒污泥的推进式反应装置及其培养方法
CN105753155A (zh) 一种城市污水snad生物膜工艺的优化脱氮方法
Liu et al. Coupled process of in-situ sludge fermentation and riboflavin-mediated nitrogen removal for low carbon wastewater treatment
CN101054250A (zh) 组合物化+生物菌剂处理垃圾渗滤液技术工艺
CN104628128A (zh) 强化好氧颗粒污泥工艺稳定运行的泥水分排方法
CN108383239B (zh) 间歇曝气模式下短程硝化厌氧氨氧化同时除磷的一体化生物处理工艺
CN107337275A (zh) 一种低温下高脱氮能力的好氧颗粒污泥、培养方法及培养装置
CN112551683A (zh) 基于群体感应信号分子合成的好氧颗粒污泥快速培养与稳定方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant