CN107572661A - 一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于柔性网绳促进器快速稳定培养好氧颗粒污泥的方法，属于环境保护污水处理领域。本发明涉及的方法为：在好氧颗粒污泥凝聚中心形成区竖直方向上安装多层柔性网绳促进器，微生物主要在网绳促进器的网绳表面繁殖。生活污水通过生长有微生物的柔性网绳形成绕流剪切力，在绳后形成负压区及卡门涡街絮凝区，使柔性网绳产生有规律的振动，在气水的共同作用下，增加对网绳表面的水力剪切力，并促使微生物脱落，为后续的颗粒污泥形成提供凝聚中心，从而促使好氧颗粒污泥快速形成，并在后续连续运行中不间断的提供微生物微粒，维持系统稳定运行。

Description

一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的方法

技术领域

本发明提供一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的装置，是一种新型的好氧颗粒污泥培养装置，属于环境保护污水处理领域。

背景技术

活性污泥法是目前污水处理技术领域中应用最为广泛的技术之一，而颗粒污泥最初是随有机工业废水的处理而出现的。由于好氧颗粒污泥兼具活性污泥法及生物膜法两种好氧生物处理技术的双重优点，同时还具有部分缺氧、厌氧生物处理的功能，因而在生物量、氧利用率以及处理效果等方面显示出独特的优越性。

目前好氧颗粒污泥尚未达到实际应用，主要是因为还存在以下几个方面的问题。其一，好氧颗粒污泥形成时间过长，大部分实践表明稳定的好氧颗粒污泥形成需要60~90天，难以达到实际工程应用时的启动要求。其二，好氧颗粒污泥难以维持稳定，由于内部的厌氧菌产生气体易积累，导致颗粒破碎，而且好氧颗粒维持稳定需要较为苛刻的水力条件及原水要求，一旦条件变化，颗粒易破坏且难以在短期内恢复。其三，好氧颗粒污泥的形成及维持需要较高的水力剪切力，才能促使呈松散状态的活性污泥凝聚成密度较大的颗粒状态，在很大程度上限制了好氧颗粒污泥的工业化应用。

发明内容

本发明目的：为了使好氧颗粒污泥得到快速培养成形并且能稳定运行，本发明提供一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的方法，此方法不仅可促进微生物颗粒的快速形成，而且维持已形成的好氧颗粒污泥稳定运行。

本发明的技术方案是：一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：在好氧颗粒污泥凝聚形成促进系统竖直方向上安装柔性网绳促进器，待处理污水从底部进水向上垂直流过多层网绳，底部曝气，微生物主要在网绳促进器内部的网绳上繁殖。生活污水通过生长有微生物的柔性网绳形成绕流剪切力，在绳后形成负压区及卡门涡街絮凝区，使柔性网绳产生有规律的振动，在气水的共同作用下，增加对网绳表面的水力剪切力，并促使微生物脱落，为后续的颗粒污泥形成提供凝聚中心，从而促使好氧颗粒污泥快速形成，并在后续连续运行中不间断的提供微生物微粒，维持系统稳定运行。

所述的一种基于柔性网绳促进器快速稳定培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：柔性网绳促进器为微生物生长提供生物载体，微生物在网绳表面稳定繁殖，形成较薄的生物膜。

所述的一种基于柔性网绳促进器快速稳定培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：好氧活性颗粒污泥快速形成技术中采用污水连续均匀进水并以配水间歇式回流的方式运行，除了具有常规污水回流除磷脱氮的作用外，更主要的作用是为网绳反应区提供一个间歇变化的水力条件，在20~30min的回流时间段以较大的流量提供水力剪切力，加大网绳抖动力度，促使网绳上的微生物呈微粒状脱落进入好氧颗粒污泥形成区，同时为网绳上脱落的生物膜及回流污水中携带的微絮体提供碰撞几率，增加颗粒污泥稳定性。

一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的装置，包括好氧颗粒污泥凝聚形成促进系统、好氧颗粒污泥形成区、污泥沉降区；所述的好氧颗粒污泥凝聚形成促进系统在竖直方向上分为一级好氧区、二级兼氧区、三级好氧区，各级在竖直方向上均放置柔性网绳促进器，一级好氧区及三级好氧区底部均设置曝气装置；所述的好氧颗粒污泥形成区在其底部设置曝气装置；所述的污泥沉降区在其底部设置泥斗。

所述的一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：柔性网绳促进器安装平行于装置底部，由外框、网孔和网绳组成，网绳由直径1~2mm的尼龙丝4~6股编制，形成的网绳平均直径为3.2~4.8mm，网绳之间纵横交叉形成20mm×20mm至70mm×70mm的方格固定于外框上，外框材料为不锈钢焊制或整体注塑工程塑料。

所述的一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：在好氧颗粒污泥形成区和污泥沉降区之间设置集水管路，组成集水管的横管和竖管呈90°相接，横管位于好氧颗粒污泥形成区上部（液面以下），管上布满进水口，竖管出水口延伸至污泥沉降区中下部（泥面以上），竖管出口呈倒“T”型；在好氧颗粒污泥形成区和进水管之间设置回流管路，回流管进水口位于好氧颗粒污泥形成区上部（集水管横管下方10cm处），出水口进入进水管；集水管与回流管独立不交叉。

本发明具备的特点：不仅促进微生物颗粒的快速形成，而且维持已形成好氧颗粒污泥稳定运行，应用规模可形成系列化。

附图说明

图1 一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的装置示意图

1-一级好氧区，2-二级兼氧区，3-三级好氧区，4-柔性网绳促进器，5-好氧颗粒污泥形成区，6-穿孔集水管，7-回流增压泵，8-回流管，9-污泥沉降区，10-污泥斗，11-曝气装置

图2 柔性网绳促进器示意图

12-柔性网绳促进器网孔，13-柔性网绳促进器外框，14-柔性网绳促进器网绳

具体实施方式

下面结合附图1和附图2对本发明进行详细说明。

如图1、图2所示，本发明涉及一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的方法。其特征在于：在好氧颗粒污泥反应区前端竖直方向上设置安装柔性网绳促进器4，待处理污水从底部进水向上垂直流过多层网绳14，底部曝气，微生物主要在网绳促进器4上设置的网绳14上繁殖。生活污水通过生长有微生物的柔性网绳14形成绕流剪切力，在绳后形成负压区及卡门涡街絮凝区，使柔性网绳产生有规律的振动，在气水的共同作用下，增加对网绳表面的水力剪切力，并促使微生物脱落，为后续的颗粒污泥形成提供凝聚中心，从而促使好氧颗粒污泥快速形成，并在后续连续运行中不间断的提供微生物微粒，维持系统稳定运行。

所述的一种基于柔性网绳促进器快速稳定培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：柔性网绳促进器4为微生物生长提供生物载体，微生物在网绳14表面稳定繁殖，形成较薄的生物膜。

所述的一种基于柔性网绳促进器快速稳定培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：好氧活性颗粒污泥快速形成技术中采用污水连续均匀进水并以配水间歇式回流的方式运行，除了具有常规污水回流除磷脱氮的作用外，更主要的作用是为网绳反应区提供一个间歇变化的水力条件，在20~30min的回流时间段以较大的流量提供水力剪切力，加大网绳抖动力度，促使网绳上的微生物呈微粒状脱落进入好氧颗粒污泥形成区5，同时为网绳上脱落的生物膜及回流污水中携带的微絮体提供碰撞几率。

所述的一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的装置，包括好氧颗粒污泥凝聚形成促进系统、好氧颗粒污泥形成区5、污泥沉降区9；所述的好氧颗粒污泥凝聚形成促进系统在竖直方向上分为一级好氧区1、二级兼氧区2、三级好氧区3，各级在竖直方向上均放置柔性网绳促进器4，一级好氧区1及三级好氧区3底部均设置曝气装置11；所述的好氧颗粒污泥形成区5在其底部设置曝气装置11；所述的污泥沉降区9在其底部设置污泥斗10。

所述的一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：柔性网绳促进器4安装平行于装置底部，由外框13、网孔12和网绳14组成，网绳14由直径1~2mm的尼龙丝4~6股编制，形成的网绳14平均直径为3.2~4.8mm，网绳14之间纵横交叉形成20mm×20mm至70mm×70mm的方格固定于外框13上，外框13材料为不锈钢焊制或整体注塑工程塑料。

所述的一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：在好氧颗粒污泥形成区5和污泥沉降区9之间设置集水管路6，组成集水管6的横管和竖管呈90°相接，横管位于好氧颗粒污泥形成区5上部（液面以下），管上布满进水口，竖管出水口延伸至污泥沉降区9中下部（泥面以上），竖管出口呈倒“T”型；在好氧颗粒污泥形成区5和进水管之间设置回流管路8，回流管8进水口位于好氧颗粒污泥形成区5上部（集水管6横管下方10cm处），出水口进入进水管；集水管6与回流管8独立不交叉。

实施例1

一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的方法，采用自培菌的方式进行活性污泥培养。生活污水经水泵注入颗粒污泥培养装置，进水流量计控制进水流量为200L/h，进水COD_cr为250~330mg/L，氨氮50~60mg/L。颗粒污泥培养装置中柔性网绳促进器4分为三级，一级好氧区1网绳层数9层，层间距15cm，平均水力停留时间3.2min，水流方向为上行；二级兼氧区2网绳层数7层，层间距21cm，平均水力停留时间1.63min，水流方向为下行；三级好氧区3网绳层数6层，层间距20cm，平均水力停留时间1.57min，水流方向为上行。污水在好氧颗粒污泥促进器内水力停留时间平均HRT为2.5h，好氧颗粒污泥形成区5上部设回流管，将处理水引入到污泥沉降区8中下部。泥水分离后，清水上升至出水口，剩余污泥下沉到泥斗。回流管上部设回流口，每4~6个小时回流一次，控制回流时间20~30min、回流比140%。

该好氧反应池运行12天后，除了形成的絮状常规活性污泥外，可观察到少量的颗粒状灰色小颗粒，粒径约在1mm左右，静置沉淀时下沉速度明显快于常规活性污泥絮体。用吸管吸取沉淀颗粒置于玻璃板上，可维持颗粒状，放大镜下可观察到非实体的较松散结构。12天后，好氧条件下的颗粒状污泥与常规絮体污泥并存，但颗粒状污泥逐步增多，粒径逐步增大，至20天以上时80%~90%污泥均转化为颗粒状，且粒径逐步增大至2mm，最大约为3mm，个别可达到4mm，设备出水大部分指标达到国家污水排放一级A标准。

实施例2

一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的方法，采用自培菌的方式进行活性污泥培养。生活污水经水泵注入颗粒污泥培养装置，进水流量计控制进水流量为5T/h，进水COD_cr为180~240mg/L，氨氮40~46mg/L，一级好氧区1、二级兼氧区2、三级好氧区3网绳层间距分别为：30cm、35cm、32cm，其他参数设定如实施例1。

该好氧反应池运行9天后，除了形成的絮状常规活性污泥外，可观察到少量的颗粒状灰色小颗粒，粒径约在1.3mm左右，静置沉淀时下沉速度明显快于常规活性污泥絮体。11天后，好氧条件下的颗粒状污泥与常规絮体污泥并存，颗粒状污泥逐步增多，粒径逐步增大，至17天以上时80%~90%污泥均转化为颗粒状，且粒径逐步增大约为2.5mm，最大约为4mm，设备出水大部分指标达到国家污水排放一级A标准。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：在好氧颗粒污泥凝聚形成促进系统竖直方向上安装柔性网绳促进器，待处理污水从底部进水向上垂直流过多层网绳，底部曝气，微生物主要在网绳促进器内部的网绳上繁殖；生活污水通过生长有微生物的柔性网绳形成绕流剪切力，在绳后形成负压区及卡门涡街絮凝区，使柔性网绳产生有规律的振动，在气水的共同作用下，增加对网绳表面的水力剪切力，并促使微生物脱落，为后续的颗粒污泥形成提供凝聚中心，从而促使好氧颗粒污泥快速形成，并在后续连续运行中不间断的提供微生物微粒，维持系统稳定运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于柔性网绳促进器快速稳定培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：柔性网绳促进器为微生物生长提供生物载体，微生物在网绳表面稳定繁殖，形成较薄的生物膜。

3.根据权利要求1所述的一种基于柔性网绳促进器快速稳定培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于：好氧活性颗粒污泥快速形成技术中采用污水连续均匀进水并以配水间歇式回流的方式运行，除了具有常规污水回流除磷脱氮的作用外，更主要的作用是为网绳反应区提供一个间歇变化的水力条件，在20~30min的回流时间段以较大的流量提供水力剪切力，加大网绳抖动力度，促使网绳上的微生物呈微粒状脱落进入好氧颗粒污泥形成区，同时为网绳上脱落的生物膜及回流污水中携带的微絮体提供碰撞几率，增加颗粒污泥稳定性。

4.一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的装置，包括好氧颗粒污泥凝聚形成促进系统、好氧颗粒污泥形成区、污泥沉降区；所述的好氧颗粒污泥凝聚形成促进系统在竖直方向上分为一级好氧区、二级兼氧区、三级好氧区，各级在竖直方向上均放置柔性网绳促进器，一级好氧区及三级好氧区底部均设置曝气装置；所述的好氧颗粒污泥形成区在其底部设置曝气装置；所述的污泥沉降区在其底部设置泥斗。

5.根据权利要求4所述的一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：柔性网绳促进器安装平行于装置底部，由外框、网孔和网绳组成，网绳由直径1~2mm的尼龙丝4~6股编制，形成的网绳平均直径为3.2~4.8mm，网绳之间纵横交叉形成20mm×20mm至70mm×70mm的方格固定于外框上，外框材料为不锈钢焊制或整体注塑工程塑料。

6.根据权利要求4所述的一种基于柔性网绳促进器快速培养好氧颗粒污泥的装置，其特征在于：在好氧颗粒污泥形成区和污泥沉降区之间设置集水管路，组成集水管的横管和竖管呈90°相接，横管位于好氧颗粒污泥形成区上部（液面以下），管上布满进水口，竖管出水口延伸至污泥沉降区中下部（泥面以上），竖管出口呈倒“T”型；在好氧颗粒污泥形成区和进水管之间设置回流管路，回流管进水口位于好氧颗粒污泥形成区上部（集水管横管下方10cm处），出水口进入进水管；集水管与回流管独立不交叉。