CN114275883A - 颗粒污泥发生器及颗粒污泥的培养方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种颗粒污泥发生器，包括反应器，反应器通过电动阀和颗粒污泥发生器本体相连，颗粒污泥发生器本体包括粘性有机物粒料容器和颗粒污培养容器，搅拌机的搅拌端位于颗粒污泥培养容器内，颗粒污泥培养容器的底部一端通过电动阀和隔膜气泵相连接，另一端通过电动阀和反应器的底部一侧相连接。步骤：1）从反应器底部抽吸絮状污泥至颗粒污泥培养容器，粘性有机物粒料容器中放入诱导成核颗粒，诱导成核颗粒为粘性有机颗粒；2）在颗粒污泥培养容器中加入正磷酸盐和碳源物质；3）启动进行搅拌；4）诱导成核颗粒同絮状污泥充分混合后培养，形成成熟颗粒污泥；5）将成熟的颗粒污泥泵入到主反应器中。提高颗粒污泥的产能，提高污水处理的效率。

Description

颗粒污泥发生器及颗粒污泥的培养方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体是颗粒污泥发生器及颗粒污泥的培养方法。

背景技术

污水处理行业通常使用生化工艺对污废水进行处理，利用微生物的新陈代谢作用去除污废水中的有机污染物。通常情况下生物量浓度越高，去除有机污染物的能力越强。生化反应器通常可以搭载两种污泥，一种颗粒污泥，一种絮状污泥。絮状污泥的污泥浓度最多只能达到6000~7000mg/L，使用膜进行富集的情况下，可以达到12000mg/L，但是膜污染不可逆，膜通量会持续下降。因此，提高生化反应器反应效率的比较可行的手段是使用颗粒污泥。

按照颗粒污泥搭载微生物的种类可将颗粒污泥分为好氧颗粒污泥、厌氧颗粒污泥。传统颗粒污泥生成通常依赖于微生物自凝聚或者直接向生化反应器内接种颗粒污泥，前者时间久，后者造价高。目前为止，促进颗粒污泥生产的方法主要为向反应器内添加钙离子促进颗粒污泥生成，或者通过短时沉淀法促进颗粒污泥的生成，但是已知的方法均存在稳定性差、生成时间久等诸多问题，造成难以推广应用。

在已经公开的文件CN201920186428-一种一体式预孵化-好氧颗粒污泥处理装置中，将反应器和颗粒污泥培养结构上下放置，势必会对颗粒污泥培养的产量存在局限性，并且该文件中的成核颗粒的成核效率较低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了颗粒污泥发生器及颗粒污泥的培养方法，提高颗粒污泥的产能。

本发明的技术方案为：颗粒污泥发生器，包括反应器，反应器通过电动阀和颗粒污泥发生器本体相连，颗粒污泥发生器本体包括粘性有机物粒料容器和颗粒污泥培养容器，搅拌机的搅拌端位于颗粒污泥培养容器内，颗粒污泥培养容器的底部一端通过电动阀和隔膜气泵相连接，另一端通过电动阀和反应器的底部一侧相连接。

进一步地，反应器为生化反应器，粘性有机物粒料容器位于颗粒污泥培养容器的一侧上方，颗粒污泥发生器本体上设有液位传感器。

进一步地，颗粒污泥培养容器底部设有曝气结构，曝气结构根据絮状污泥为好氧和厌氧来进行打开和关闭。

进一步地，曝气结构包括位于颗粒污泥培养容器底部的盘式曝气器，盘式曝气器通过曝气管路和位于外部的曝气风机相连接。

颗粒污泥发生器快速培养污泥颗粒的方法，包括下列步骤：

1）打开反应器底部电动阀，絮状污泥在静压的作用下从反应器底部流至颗粒污泥发生器本体下部的颗粒污泥培养容器，打开安装在粘性有机物粒料容器和颗粒污泥培养容器之间连接管上的阀门，向颗粒污泥培养容器内放入诱导成核颗粒，诱导成核颗粒为粘性有机颗粒；

2）在颗粒污泥培养容器中加入微生物生长所需要的正磷酸盐和易于被微生物吸收的碳源物质；

3）启动颗粒污泥发生器本体中颗粒污泥培养容器中的搅拌机对颗粒污泥培养容器内的混合液进行搅拌；

4）诱导成核颗粒同絮状污泥充分混合后培养2~4d，通过竞争与次级增长而衍生出新的代谢互补关系，形成了结构紧密、 外形规则直径为0.1-1mm的成熟或者半成熟的颗粒污泥；

5）将成熟或者半成熟的颗粒污泥通过隔膜气泵泵入到主反应器中。

进一步地，步骤1）中絮状污泥的浓度为5000mg-10000mg/L，絮状污泥和粘性有机物的质量比为0.5-10。

进一步地，反应器包括厌氧反应器和好氧反应器，若需培养厌氧颗粒污泥，则步骤1）中从厌氧反应器抽取的厌氧絮状污泥，若需培养好氧颗粒污泥，则步骤1）中从好氧反应器中抽取好氧絮状污泥，并打开颗粒污泥培养容器的曝气结构，曝气时间为2~4d。

进一步地，步骤2）中正磷酸盐为磷酸二氢钾300~400mg/L，碳源物质为乙酸钠4000~8000mg/L。

本发明的有益之处：1、本发明通过将颗粒污泥发生器本体配置在反应器的一侧，作为一个单独的个体，能加大颗粒污泥的产能，提高企业对污水处理的效率，增大企业收益。

2、本发明絮状污泥附着在粘性有机颗粒的表面，渐渐包裹粘性有机颗粒，从表层到里层逐步生长，代谢掉的粘性有机颗粒，用过颗粒污泥内部的毛细通道排出颗粒外，有效提高絮状污泥转化为颗粒污泥的效率，提高反应器内的生物量和处理效率。

3、本发明对人工需求少，所使用的粘性有机颗粒物可使用粉碎成一定粒度的米饭，可大幅度降低调试人工成本，缩短调试时间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明颗粒污泥发生器本体的俯视图的结构示意图；

图3为本发明曝气器的结构示意图；

其中：1、反应器，2、颗粒污泥发生器本体，21、粘性有机物粒料容器，22、颗粒污泥培养容器，23、搅拌机，3、电动阀，4、隔膜气泵，5、曝气器，6、曝气管路，7、曝气风机。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。

如图1-3所示，颗粒污泥发生器，包括反应器1，反应器1通过电动阀3和颗粒污泥发生器本体2相连，颗粒污泥发生器本体2作为一个单独的个体位于反应器1一侧与其相连接，可以在将培养颗粒污泥单独进行，提高颗粒污泥的产量，颗粒污泥发生器本体2包括粘性有机物粒料容器21和颗粒污泥培养容器22，搅拌机23的搅拌端位于颗粒污泥培养容器21内，颗粒污泥培养容器21的底部一端通过电动阀3和隔膜气泵4相连接，另一端通过电动阀3和反应器1的底部一侧相连接。

反应器1为生化反应器，粘性有机物粒料容器21位于颗粒污泥培养容器22的一侧上方，颗粒污泥发生器本体2上设有液位传感器，反应器1以实现把“搭载絮状污泥型生化反应器”转化为“搭载颗粒污泥型生化反应器”的目的，并最终达到大幅度提高生物量（提高200%）、提高污染物降解效率（提高100~150%）的目的。用于高浓有机废水处理厂提标改造项目时，无需新增池体，可大幅度降低改造成本。用于新建项目，可直接接种絮状污泥而无需接种颗粒污泥，可节省90%的调试费用，同时可大幅度缩小生化池池容，降低工程投资成本10%~30%。

颗粒污泥培养容器22底部设有曝气结构，曝气结构根据絮状污泥为好氧和厌氧来进行打开和关闭，当絮状污泥为好氧絮状污泥时，打开曝气结构，当絮状污泥为厌氧絮状污泥时，关闭曝气结构。

曝气结构包括位于颗粒污泥培养容器22底部的盘式曝气器5，盘式曝气器5通过曝气管路6和位于外部的曝气风机7相连接。

实施例1

颗粒污泥发生器本体快速培养污泥颗粒的方法，包括下列步骤：

1）打开厌氧反应器1底部电动阀3，厌氧絮状污泥在静压的作用下从反应器底部流至颗粒污泥发生器本体2下部的颗粒污泥培养容器22，打开安装在粘性有机物粒料容器21和颗粒污泥培养容器22之间连接管上的阀门，向颗粒污泥培养容器内放入诱导成核颗粒，诱导成核颗粒为粘性有机颗粒，絮状污泥的浓度为5000mg/L，厌氧絮状污泥和粘性有机物的质量比为2；

2）在颗粒污泥培养容器22中加入微生物生长所需要的正磷酸盐和易于被微生物吸收的碳源物质，正磷酸盐为磷酸二氢钾300mg/L，碳源物质为乙酸钠4000mg/L；

3）启动颗粒污泥发生器本体2中颗粒污泥培养容器22中的搅拌机23对颗粒污泥培养容器22内的混合液进行搅拌；

4）诱导成核颗粒同絮状污泥充分混合后培养2d，通过竞争与次级增长而衍生出新的代谢互补关系，形成了结构紧密、 外形规则直径为0.1mm的成熟厌氧颗粒污泥；

5）将成熟的厌氧颗粒污泥通过隔膜气泵4泵入到主反应器1中。

实施例2

颗粒污泥发生器本体快速培养污泥颗粒的方法，包括下列步骤：

1）打开厌氧反应器1底部电动阀3，厌氧絮状污泥在静压的作用下从反应器底部流至颗粒污泥发生器本体2下部的颗粒污泥培养容器22，打开安装在粘性有机物粒料容器21和颗粒污泥培养容器22之间连接管上的阀门，向颗粒污泥培养容器22内放入诱导成核颗粒，诱导成核颗粒为粘性有机颗粒，絮状污泥的浓度为8000mg/L，厌氧絮状污泥和粘性有机物的质量比为8；

2）在颗粒污泥培养容器22中加入微生物生长所需要的正磷酸盐和易于被微生物吸收的碳源物质，正磷酸盐为磷酸二氢钾350mg/L，碳源物质为乙酸钠5000mg/L；

3）启动颗粒污泥发生器本体2中颗粒污泥培养容器22中的搅拌机23对颗粒污泥培养容器22内的混合液进行搅拌；

4）诱导成核颗粒同絮状污泥充分混合后培养3d，通过竞争与次级增长而衍生出新的代谢互补关系，形成了结构紧密、 外形规则直径为0.5mm的成熟厌氧颗粒污泥；

5）将成熟的厌氧颗粒污泥通过隔膜气泵4泵入到主反应器1中。

实施例3

颗粒污泥发生器本体快速培养污泥颗粒的方法，包括下列步骤：

1）打开好氧反应器1底部电动阀3，好氧絮状污泥在静压的作用下从反应器底部流至颗粒污泥发生器本体2下部的颗粒污泥培养容器22，打开安装在粘性有机物粒料容器21和颗粒污泥培养容器22之间连接管上的阀门，向颗粒污泥培养容器22内放入诱导成核颗粒，诱导成核颗粒为粘性有机颗粒，絮状污泥的浓度为6000mg/L，好氧絮状污泥和粘性有机物的质量比为7，打开颗粒污泥培养容器22的曝气结构，曝气时间为3d；

2）在颗粒污泥培养容器22中加入微生物生长所需要的正磷酸盐和易于被微生物吸收的碳源物质，正磷酸盐为磷酸二氢钾500mg/L，碳源物质为乙酸钠6000mg/L；

3）启动颗粒污泥发生器本体2中颗粒污泥培养容器22中的搅拌机23对颗粒污泥培养容器22内的混合液进行搅拌；

4）诱导成核颗粒同絮状污泥充分混合后培养2d，通过竞争与次级增长而衍生出新的代谢互补关系，形成了结构紧密、 外形规则直径为0.5mm的成熟好氧颗粒污泥；

5）将成熟的好氧颗粒污泥通过隔膜气泵4泵入到主反应器1中。

实施例4

颗粒污泥发生器本体快速培养污泥颗粒的方法，包括下列步骤：

1）打开好氧反应器1底部电动阀3，好氧絮状污泥在静压的作用下从反应器底部流至颗粒污泥发生器本体2下部的颗粒污泥培养容器22，打开安装在粘性有机物粒料容器21和颗粒污泥培养容器22之间连接管上的阀门，向颗粒污泥培养容器22内放入诱导成核颗粒，诱导成核颗粒为粘性有机颗粒，絮状污泥的浓度为8000mg/L，絮状污泥和粘性有机物的质量比为7，颗粒污泥发生器本体2需要培养好养颗粒污泥时，打开颗粒污泥培养容器22的曝气结构，曝气时间为3d；

2）在颗粒污泥培养容器22中加入微生物生长所需要的正磷酸盐和易于被微生物吸收的碳源物质，正磷酸盐为磷酸二氢钾300mg/L，碳源物质为乙酸钠7000mg/L；

3）启动颗粒污泥发生器本体2中颗粒污泥培养容器22中的搅拌机23对颗粒污泥培养容器22内进行搅拌；

4）诱导成核颗粒同絮状污泥充分混合后培养3d，通过竞争与次级增长而衍生出新的代谢互补关系，形成了结构紧密、 外形规则直径为0.5mm的成熟好氧颗粒污泥；

5）将成熟的好氧颗粒污泥通过隔膜气泵4泵入到主反应器1中。

Claims (8)

1.颗粒污泥发生器，包括反应器，其特征在于：所述反应器通过电动阀和颗粒污泥发生器本体相连，所述颗粒污泥发生器本体包括粘性有机物粒料容器和颗粒污泥培养容器，所述搅拌机的搅拌端位于颗粒污泥培养容器内，所述颗粒污泥培养容器的底部一端通过电动阀和隔膜气泵相连接，另一端通过电动阀和反应器的底部一侧相连接。

2.根据权利要求1所述的颗粒污泥发生器，其特征在于：所述反应器为生化反应器，所述粘性有机物粒料容器位于颗粒污泥培养容器的一侧上方，所述颗粒污泥发生器本体上设有液位传感器。

3.根据权利要求2所述的颗粒污泥发生器，其特征在于：所述颗粒污泥培养容器底部设有曝气结构，所述曝气结构根据絮状污泥为好氧和厌氧来进行打开和关闭。

4.根据权利要求1所述的颗粒污泥发生器，其特征在于：所述曝气结构包括位于颗粒污泥培养容器底部的盘式曝气器，所述盘式曝气器通过曝气管路和位于外部的曝气风机相连接。

5.通过权利要求1所述的颗粒污泥发生器快速培养污泥颗粒的方法，其特征在于：包括下列步骤：

1）反应器底部打开电动阀，絮状污泥在静压的作用下从反应器底部流至颗粒污泥发生器本体下部的颗粒污泥培养容器，打开安装在粘性有机物粒料容器和颗粒污泥培养容器之间连接管上的阀门，向颗粒污泥培养容器内放入诱导成核颗粒，所述诱导成核颗粒为粘性有机颗粒；

2）在颗粒污泥培养容器中加入微生物生长所需要的正磷酸盐和易于被微生物吸收的碳源物质；

3）启动颗粒污泥发生器本体中颗粒污泥培养容器中的搅拌机对颗粒污泥培养容器内的混合液进行搅拌；

4）诱导成核颗粒同絮状污泥充分混合后培养2~4d，通过竞争与次级增长而衍生出新的代谢互补关系，形成了结构紧密、 外形规则直径为0.1-1mm的成熟或者半成熟的颗粒污泥；

5）将成熟或者半成熟的颗粒污泥通过隔膜气泵泵入到主反应器中。

6.根据权利要求5所述的颗粒污泥的快速培养方法，其特征在于：所述步骤1）中絮状污泥的浓度为5000mg-10000mg/L，所述絮状污泥和粘性有机物的质量比为0.5-10。

7.根据权利要求5所述的厌氧颗粒污泥的快速培养方法，其特征在于：所述反应器包括厌氧反应器和好氧反应器，若需培养厌氧颗粒污泥，则步骤1）中从厌氧反应器抽取的厌氧絮状污泥，若需培养好氧颗粒污泥，则步骤1）中从好氧反应器中抽取好氧絮状污泥，并打开颗粒污泥培养容器的曝气结构，曝气时间为2~4d。

8.根据权利要求5所述的厌氧颗粒污泥的快速培养方法，其特征在于：所述步骤2）中正磷酸盐为磷酸二氢钾300~400mg/L，碳源物质为乙酸钠4000~8000mg/L。

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