CN112358041A - 一种同步反硝化脱氮和产甲烷除cod的颗粒污泥培养方法 - Google Patents

一种同步反硝化脱氮和产甲烷除cod的颗粒污泥培养方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112358041A
CN112358041A CN202010972675.8A CN202010972675A CN112358041A CN 112358041 A CN112358041 A CN 112358041A CN 202010972675 A CN202010972675 A CN 202010972675A CN 112358041 A CN112358041 A CN 112358041A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cod
concentration
sludge
granular sludge
denitrification
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
CN202010972675.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112358041B (zh
Inventor
严月根
李婷
王颖
王丽梅
李丽
宗春香
郭娜
蔡旅程
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.)
Puritek Environment Group Co ltd
Original Assignee
Puritek Environment Group 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 Puritek Environment Group Co ltd filed Critical Puritek Environment Group Co ltd
Priority to CN202010972675.8A priority Critical patent/CN112358041B/zh
Publication of CN112358041A publication Critical patent/CN112358041A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112358041B publication Critical patent/CN112358041B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C02F2101/163—Nitrates
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

本发明公开一种同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥的培养方法，首先将驯化后的反硝化絮状污泥作为接种污泥接入厌氧污泥床反应器，以模拟废水为进水，维持进水中TDS浓度在一定范围内，调节进水COD和NO3 ‑‑N浓度，在保持COD、NO3 ‑‑N的去除率在80％以上的前提下，不断增大进水中COD、NO3‑N的浓度，当COD、NO3 ‑‑N浓度达到一定值时，继续提升COD浓度，待COD、NO3 ‑‑N的去除率在80％以上时，调节反应器停留时间，待出水COD、NO3 ‑‑N去除率达到90％以上即获所述污泥。本发明能快速培养出沉降性能好、生物浓度高、颗粒尺寸大、耐冲击负荷高和抗毒性作用强的同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥，降低反应器运行成本和能耗，培养的颗粒污泥可用于处理高COD和高NO3 ‑‑N废水。

Description

一种同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥培养方法
技术领域
本发明属于一种颗粒污泥的培养方法，特别涉及一种同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥的培养方法。
背景技术
生物法脱氮的可行性和经济性优于其他工艺，而生物脱氮的关键在于反硝化。反硝化过程即反硝化细菌将硝酸盐中的氮通过一系列中间产物还原为氮气的过程。厌氧反应过程主要通过水解与发酵、产氢产乙酸和产甲烷三个阶段去除有机物。而有机废水中含有较高浓度COD和硝态氮时，利用厌氧反应器在恒温、厌氧的条件下处理该废水，通过对进水参数的控制，会同时发生反硝化反应和厌氧产甲烷反应。
传统的反硝化污泥培养存在脱氮效率低、能耗高等缺点，传统的厌氧污泥培养存在培养周期长、形成颗粒污泥难度大、污泥易随水流流失等问题。与传统厌氧反应及反硝化反应相比，本技术方案为同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥的培养方法，可以在同一反应装置内去除废水中COD的同时去除废水中的硝态氮，在产甲烷的同时产氮气，具有很强的除COD和脱氮效果。除此之外，当COD与硝态氮比例不同时，可导致不同的反应，与传统反硝化颗粒污泥培养的技术方不同，传统的技术方案硝态氮含量高，COD仅够反硝化反应，且硝态氮含量较高时，主要发生反硝化反应，厌氧反应较弱。本技术方案中的COD含量高，满足反硝化需求后，还有大量剩余，会发生厌氧反应产生甲烷，达到同步反硝化脱氮和厌氧产甲烷除COD的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥的培养方法。
同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥培养方法的步骤如下：
以污水处理厂驯化后的反硝化絮状污泥为接种污泥，接种至厌氧反应器中，以模拟废水为进水，模拟废水COD初始值为2,000～2,500mg/L，NO3 --N初始值为400mg/L～500mg/L，维持进水中TDS浓度为5,000～6,000mg/L，COD浓度为NO3 --N浓度的5倍，在厌氧的条件下进行颗粒污泥的培养的同时监测试验出水情况，在保持COD、NO3 --N的去除率80％以上的前提下，不断增大进水中COD、NO3 --N的浓度，直至COD浓度达到4,500～5,000mg/L、NO3 --N达到900～1,000mg/L；继续提升COD浓度至7,000～8,000mg/L，待COD、NO3 --N的去除率重新回到80％以上，将反应器停留时间调整为原停留时间的50～100％，待出水COD、NO3 --N去除率均达到90％以上，即获得反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥。
优选的，所述维持进水中TDS浓度的方式为向进水中投放NaCl。
优选的，所述COD初始值为2,500mg/L，NO3 --N初始值为500mg/L。
优选的，所述保持COD、NO3 --N的去除率80％以上运行时间至少5d，保持反应器内部COD、NO3 --N的去除率稳定在80％之后再不断增大进水中COD和NO3 --N浓度。
优选的，所述模拟废水中TDS浓度为6000mg/L。
优选的，所述反应器的培养温度为30±2℃、pH值为3.5～6.5、水力停留时间为1～2d。
优选的，所述反应器的培养温度为32℃、pH值为6.5、水力停留时间为2d。
优选的，所述反应器的停留时间调整为原停留时间的50％。
优选的，所述模拟废水中包括COD、NO3 --N、磷酸盐以及微量元素Mn、Co、Cu、Zn、Ni、Mo、Se。
以上方法得到的反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥活性高、性能稳定、颗粒污泥形态为表面光滑、灰褐色的颗粒污泥，且颗粒污泥平均粒径约为2.0mm。本发明采用同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥技术，快速培养出沉降性能好、生物浓度高、颗粒尺寸大、耐冲击负荷高和抗毒性作用强的同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥，从而有效解决了高毒性污染因子对微生物的生物毒性抑制，且生物处理负荷高，去除效率高，能够提高反应器的稳定性，有效去除废水中COD和NO3 --N，降低运行成本和能耗。
附图说明
图1为本发明所述颗粒污泥培养过程中COD、NO3 --N的去除效果图；
图2为试验反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥外观图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步描述，但本发明适用范围并不仅限于此。
实施例1：
以污水处理厂驯化后的反硝化絮状污泥为接种污泥，接种至厌氧反应器中，以模拟废水为进水，工艺废水COD初始值为2,500mg/L，NO3 --N初始值为500mg/L，水力停留时间为2d，在进水中投加NaCl，使进水中TDS浓度维持6,000mg/L，在厌氧的条件下进行颗粒污泥培养的同时监测实验出水情况，接种后反应器的污泥浓度为5.0g/L，反应器的培养温度为32℃，pH值为6.5，所述模拟废水包括COD、NO3 --N、磷酸盐以及微量元素Mn、Co、Cu、Zn、Ni、Mo、Se。
在保持反应器中COD、NO3 --N去除率大于80％、稳定运行5d的前提下，不断增大进水中COD、NO3 --N的浓度，当COD浓度达到5,000mg/L、NO3 --N达到1,000mg/L时，继续提升COD浓度至8,000mg/L，待出水稳定且COD、NO3 --N的去除率重新达到80％以上时，将反应器的停留时间调整为原停留时间的50％，即1d。
经过60天的连续运行，反应器内絮状污泥形成明显的颗粒状污泥，试验过程中NO3 --N和COD的去除率分别为99.0±0.8％和95.8±3.9％；厌氧反应器有反硝化和产甲烷现象，产生的气体中CO2占比44.3％，CH4占比29.8％。同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥逐步形成为表面光滑、灰褐色的颗粒污泥，且颗粒污泥平均粒径为2.0mm。
实施例2：
以污水处理厂驯化后的反硝化絮状污泥为接种污泥，接种至厌氧反应器中，以模拟废水为进水，工艺废水COD初始值为2,000mg/L，NO3 --N初始值为400mg/L，停留时间初始值为1d，在进水中投加NaCl，使进水中TDS浓度维持5,000mg/L，在厌氧的条件下进行颗粒污泥培养的同时监测实验出水情况，接种后反应器的污泥浓度为5.0g/L，反应器的培养温度为28℃，pH值为3.5，所述模拟废水包括COD、NO3 --N、磷酸盐以及微量元素Mn、Co、Cu、Zn、Ni、Mo、Se。
在保持反应器中COD、NO3 --N去除率大于80％、稳定运行7d的前提下，不断增大进水中COD、NO3 --N的浓度，当COD浓度达到4500mg/L、NO3 --N达到900mg/L时，继续提升COD浓度至7,000mg/L，待出水稳定且COD、NO3 --N的去除率在80％以上时，将反应器停留时间调整为原停留时间的100％，即1d。
经过60天的连续运行，反应器内絮状污泥形成明显的颗粒状污泥，试验过程中NO3 --N和COD的去除率分别为99.0％±0.2％和95.0％±3.9％；厌氧反应器有反硝化和产甲烷现象，产生的气体中CO2占比45％，CH4占比31％。同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥逐步形成为表面光滑、灰褐色的颗粒污泥，且颗粒污泥平均粒径为2.0mm。
以上方法得到的反硝化脱氮污泥可以在含高浓度有机物和硝态氮的废水中进行污水的净化，污水COD浓度为8,000mg/L，NO3 --N浓度为1,000mg/L，将所述同步反硝化脱氮和产甲烷除COD颗粒污泥投入到该废水中，在厌氧条件下进行污水处理后，废水中的COD浓度为262mg/L，NO3 --N浓度为5mg/L。
试验结果证明本方法能够在较短时间内培养反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥，所得到的反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥耐冲击负荷高和抗毒性作用强，从而有效解决了高毒性污染因子对微生物的生物毒性抑制，且生物处理负荷高，能有效去除废水中COD和NO3 --N，提高反应器的稳定性，降低运行成本和能耗。

Claims (9)

1.一种同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥的培养方法，其特征在于包括以下步骤：
以污水处理厂驯化后的反硝化絮状污泥为接种污泥，接种至厌氧反应器中，以模拟废水为进水，模拟废水COD初始值为2000～2,500mg/L，NO3 --N初始值为400～500mg/L，维持进水中TDS浓度为5,000～6,000mg/L，COD浓度为NO3 --N浓度的5倍，在厌氧的条件下进行颗粒污泥的培养的同时监测试验出水情况，在保持COD、NO3 --N的去除率在80％以上的前提下，不断增大进水中COD、NO3 --N的浓度，直至COD浓度达到4,500～5,000mg/L、NO3 --N浓度达到900～1,000mg/L；继续提升COD浓度至7,000～8,000mg/L，待COD、NO3 --N的去除率在80％以上，将反应器停留时间调整为原停留时间的50～100％，待出水COD、NO3--N去除率均达到90％以上，即获得反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥。
2.如权利要求1所述的同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥的培养方法，其特征在于，所述维持进水中TDS浓度的方式为向进水中投放NaCl。
3.如权利要求1所述的同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥的培养方法，其特征在于，所述COD初始值约为2,500mg/L，NO3 --N初始值约为500mg/L。
4.如权利要求1所述的同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥的培养方法，其特征在于，保持COD、NO3 --N的去除率80％以上运行时间至少5d。
5.如权利要求1所述的同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥的培养方法，其特征在于，所述模拟废水中TDS浓度6,000mg/L。
6.如权利要求1所述的同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥的培养方法，其特征在于，所述反应器的培养温度为30±2℃、进水pH值为3.5～6.5、水力停留时间为1～2d。
7.如权利要求6所述的同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥的培养方法，其特征在于，所述反应器的培养温度为32℃、pH值为6.5、水力停留时间为2d。
8.如权利要求1所述的同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥的培养方法，其特征在于，所述反应器停留时间调整为原停留时间的50％。
9.如权利要求1所述的同步反硝化脱氮和产甲烷除COD的颗粒污泥的培养方法，其特征在于，所述模拟废水中包括COD、硝态氮、磷酸盐以及微量元素Mn、Co、Cu、Zn、Ni、Mo、Se。
CN202010972675.8A 2020-09-16 2020-09-16 一种同步反硝化脱氮和产甲烷除cod的颗粒污泥培养方法 Active CN112358041B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010972675.8A CN112358041B (zh) 2020-09-16 2020-09-16 一种同步反硝化脱氮和产甲烷除cod的颗粒污泥培养方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010972675.8A CN112358041B (zh) 2020-09-16 2020-09-16 一种同步反硝化脱氮和产甲烷除cod的颗粒污泥培养方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112358041A true CN112358041A (zh) 2021-02-12
CN112358041B CN112358041B (zh) 2023-05-12

Family

ID=74516513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010972675.8A Active CN112358041B (zh) 2020-09-16 2020-09-16 一种同步反硝化脱氮和产甲烷除cod的颗粒污泥培养方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112358041B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113443759A (zh) * 2021-08-02 2021-09-28 天津建昌环保股份有限公司 一种垃圾中转站渗滤液的综合处理工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104773937A (zh) * 2015-02-15 2015-07-15 中国石油大学(华东) 一种混养反硝化脱硫颗粒污泥的快速培养方法
CN105330014A (zh) * 2014-08-11 2016-02-17 上海羽利环保设备技术有限公司 新型uasb升流式厌氧污泥床
CN105540834A (zh) * 2015-12-29 2016-05-04 杭州师范大学 一种厌氧反硝化颗粒污泥的培养方法
CN107364962A (zh) * 2017-06-15 2017-11-21 华南理工大学 一种增强厌氧同时反硝化产甲烷颗粒污泥稳定性的方法
CN111484138A (zh) * 2020-05-06 2020-08-04 太原理工大学 一种同步产甲烷、好氧甲烷氧化耦合反硝化工艺控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105330014A (zh) * 2014-08-11 2016-02-17 上海羽利环保设备技术有限公司 新型uasb升流式厌氧污泥床
CN104773937A (zh) * 2015-02-15 2015-07-15 中国石油大学(华东) 一种混养反硝化脱硫颗粒污泥的快速培养方法
CN105540834A (zh) * 2015-12-29 2016-05-04 杭州师范大学 一种厌氧反硝化颗粒污泥的培养方法
CN107364962A (zh) * 2017-06-15 2017-11-21 华南理工大学 一种增强厌氧同时反硝化产甲烷颗粒污泥稳定性的方法
CN111484138A (zh) * 2020-05-06 2020-08-04 太原理工大学 一种同步产甲烷、好氧甲烷氧化耦合反硝化工艺控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113443759A (zh) * 2021-08-02 2021-09-28 天津建昌环保股份有限公司 一种垃圾中转站渗滤液的综合处理工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN112358041B (zh) 2023-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101638267B (zh) 一种含氨废水短程硝化的快速启动方法
CN101723512B (zh) 一种含氨废水高效生化处理方法
CN108217939B (zh) 缺氧-好氧移动床生物膜反应系统处理高氨氮废水的启动方法
CN110015812B (zh) 一种高浓度畜禽养殖废水处理方法
CN111470714B (zh) 一种养殖废水的环保回收处理方法
CN105621611A (zh) 一种含氨废水短程硝化反硝化的快速启动方法
CN106434469B (zh) 一种耐低温硝化菌剂及其制备方法和应用
CN111410303B (zh) 反硝化厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合颗粒污泥快速形成方法
CN101781056B (zh) 造纸废水的处理方法
CN110040849B (zh) 一种炼油废水的生化处理方法
CN108483821B (zh) 以亚硝化-厌氧氨氧化为核心的城市污水高效脱氮工艺
CN110282749A (zh) 一种快速培养自养脱氮硫杆菌污泥的模拟废水及方法
CN108342338B (zh) 一种含抗生素类制药废水的处理方法
Mojiri et al. A review on anaerobic digestion, bio-reactor and nitrogen removal from wastewater and landfill leachate by bio-reactor
CN101805101A (zh) 一种好氧处理高盐味精废水的方法
CN107253761B (zh) 一种基于灭活污泥的厌氧氨氧化快速强化启动方法
CN112358041B (zh) 一种同步反硝化脱氮和产甲烷除cod的颗粒污泥培养方法
CN113998778B (zh) 处理高盐废水的好氧颗粒污泥快速培养方法
CN112358042B (zh) 一种废水处理反硝化脱氮颗粒污泥的培养方法
CN113735261B (zh) 一种养殖废水的处理工艺及处理装置
CN113292159B (zh) 应用于含高氨氮假发废水处理的增强型cfbr工艺
CN106554076B (zh) 一种含氨废水的生物处理方法
CN210505835U (zh) 一种利用反硝化处理树脂再生废液的系统
CN113354080A (zh) 一种反硝化颗粒污泥培养方法及其应用
CN113233588A (zh) 低碳氮比污水亚硝化反硝化脱氮除碳的方法

Legal Events

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