一種快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法
【專利說明】一種快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術領域，具體涉及一種快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法。
【背景技術】
[0003]污水生物處理技術以其成本低廉、二次污染小等特點成為水處理領域的重要組成部分，具有重要的工程應用價值。其中好氧顆粒污泥具有結構致密、沉降性能好、生物密度大、生物種類多、污泥活性高和抗沖擊負荷能力強的優(yōu)點，為污水的生物處理開拓了新的途徑。
[0004]通過水力剪切力的作用在序批式反應器(SBR)中得到好氧顆粒污泥已經證明可行。但是由于影響因素繁多，存在好氧顆粒污泥反應器的啟動周期普遍偏長(一般為1-3月甚至長達數月之久)的問題。因此如何快速得到好氧顆粒污泥成為該技術推廣應用的一大關鍵。
[0005]有機負荷、曝氣量、攪拌速度、沉降時間及排水比等因素對顆粒污泥形成速率均有較大影響，如何選擇合理參數實現好氧顆粒污泥的快速形成成為一大難點和熱點。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法。本發(fā)明在SBR反應器中以人工模擬廢水為進水水源，采用兩種不同的運行模式，分別得到好氧顆粒污泥，大大縮短了好氧顆粒污泥的啟動期，解決了當前好氧顆粒污泥反應器啟動期普遍偏長的問題。
[0007]—種快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，包括如下步驟:
(I)配制進水水源
進水水源為模擬人工廢水，按如下組成配制模擬人工廢水=CH3COONa 1536mg/L，NH4Cl458.4mg/L，KH2PO4 52.8mg/L，CaCl2 27.8mg/L，MgSO4.7H20 102.5mg/L，FeCl3 0.9mg/L，H3BO3 0.15mg/L，CuSO4.5Η20 0.03mg/L，KI 0.18mg/L，MnCl2.4Η20 0.06mg/L，Na2Mo7O24.4Η200.06mg/L，ZnSO4.7H20 0.12mg/L，CoCl2.6H20 0.15mg/L，EDTA 10mg/L，pH 7 ?8。
[0008](2)接種污泥
將取自污水處理廠脫水車間的泥餅經過篩洗去除雜質后加模擬人工廢水悶曝1-2天，取一定量悶曝后的污泥投加到SBR反應器中，再加入人工模擬廢水至反應器有效容積使污泥濃度(混合液懸浮固體濃度，MLSS)為5000mg/L。
[0009](3)運行及調控
采用厭氧/好氧/缺氧(Α/0/Α)或一段式曝氣(O)模式運行，反應器每天運行10個周期，每周期運行2.4h。厭氧/好氧/缺氧模式為:進水lmin，厭氧20min，曝氣lOOmin，缺氧20min，沉降2min，排水Imin ；一段式曝氣模式為:進水lmin，曝氣140min，沉降2min，排水lmin。厭氧段、曝氣段和缺氧段進行攪拌，攪拌轉速優(yōu)選為250r/min。厭氧、曝氣和缺氧分別對應反應器中的溶解氧(dissolved oxygen, DO)為:厭氧段DO為0.10±0.05mg/L，曝氣段DO為5.0 ±0.05mg/L，缺氧段DO為0.30 ±0.05mg/L，兩種模式的曝氣段曝氣流量均優(yōu)選為2.4L/min。全程不控溫，均在室溫(23?28 °C)下進行。
[0010]優(yōu)選的，所述的SBR反應器為圓柱形，高徑比約為4，有效容積為3.2L ;在反應器的上部設置進水口，反應器高度一半處設置出水口 ；由空氣栗從反應器底部進行曝氣。兩種模式的換水比為50%左右。
[0011 ] 本發(fā)明采用圓柱形序批式反應器(SBR),通過增強水力剪切力的作用，在常溫條件下，通過接種絮狀污泥，以乙酸鈉為碳源的人工模擬廢水為進水水源，快速得到好氧顆粒污泥。在維持高進水負荷、強曝氣條件和短沉降時間的條件下，以厭氧/好氧/缺氧(Α/0/Α)方式運行的SBR反應器在第4d即可獲得顆粒污泥，以一段式純曝氣(0)方式的反應器中則在第5d得到好氧顆粒污泥。本發(fā)明大大縮短了以往報道的好氧顆粒污泥培養(yǎng)時間，為好氧顆粒污泥反應器的快速啟動提供了新的思路。
【附圖說明】
[0012]圖1是以厭氧/好氧/缺氧模式運行的反應器中培養(yǎng)的好氧顆粒污泥的電子顯微圖(4X10 倍)。
[0013]圖2是以一段式曝氣模式運行的反應器中培養(yǎng)的好氧顆粒污泥的電子顯微圖(4父10倍)。
[0014]圖3是以兩種模式運行的反應器中化學需氧量(C0D)、總磷(TP)和氨氮(NH/-N)出水濃度變化曲線。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0016]實施例1
一種快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，包括如下步驟:
(I)配制進水水源
進水水源為模擬人工廢水，按如下組成配制模擬人工廢水=CH3COONa 1536mg/L，NH4Cl458.4mg/L，KH2PO4 52.8mg/L，CaCl2 27.8mg/L，MgSO4.7H20 102.5mg/L，FeCl3 0.9mg/L，H3BO3 0.15mg/L，CuSO4.5Η20 0.03mg/L，KI 0.18mg/L，MnCl2.4Η20 0.06mg/L，Na2Mo7O24.4Η20
0.06mg/L，ZnSO4.7H20 0.12mg/L，CoCl2.6H20 0.15mg/L，EDTA 10mg/L，pH 7 ?8。該模擬人工廢水的 C0D=1200mg/L，TP 濃度為 12mg/L，NH4+_N 濃度為 120mg/L，C:N:P=100:10:1 (質量比)。
[0017](2)接種污泥
將取自污水處理廠脫水車間的泥餅經過篩洗去除樹葉、砂粒等雜質后加模擬人工廢水悶曝1-2天，取一定量悶曝后的污泥投加到SBR反應器中，再加入人工模擬廢水至反應器有效容積使污泥濃度(MLSS)為5000mg/L。所述的SBR反應器為圓柱形，高徑比為4，有效容積為3.2L ;在反應器的上部設置有進水口，反應器高度的一半處設置有出水口 ；由空氣栗從反應器底部進行曝氣。
[0018](3)運行及調控
采用厭氧/好氧/缺氧(Α/0/Α)或一段式曝氣(O)模式運行，反應器每天運行10個周期，每周期運行2.4h。厭氧/好氧/缺氧模式為:進水lmin，厭氧20min，曝氣lOOmin，缺氧20min，沉降2min，排水Imin ；一段式曝氣模式為:進水lmin，曝氣140min，沉降2min，排水lmin。進水、出水、沉降時候都不攪拌，厭氧段、曝氣段和缺氧段進行攪拌，攪拌轉速為250r/min。厭氧、曝氣和缺氧分別對應反應器中的溶解氧(dissolved oxygen, DO)為:厭氧段DO為 0.10 ±0.05mg/L，曝氣段 DO 為 5.0 ±0.05mg/L，缺氧段 DO 為 0.30 土0.05mg/L，兩種模式的曝氣段空氣栗曝氣流量為2.4L/min。兩種模式相鄰兩周期之間的換水比為50%，即每次進出水體積為1.6L。全程不控溫，均在室溫(23?28°C)下進行。
[0019]由于SBR反應器中已加入了人工模擬廢水，兩種模式運行時第I周期沒有進水Imin的階段。
[0020]實施例2
取武漢某污水處理廠脫水車間的泥餅，按照實施例1中的方法，分別用厭氧/好氧/缺氧(Α/0/Α)和一段式曝氣(0)模式運行調控。在室溫條件下，以厭氧/好氧/缺氧模式運行的SBR反應器中4d即可得到好氧顆粒污泥，其電子顯微鏡照片(4X 10倍)如圖1所示；以一段式曝氣模式運行的SBR反應器中5d即可得到好氧顆粒污泥，其電子顯微鏡照片(4X 10倍)如圖2所示。兩種模式運行的SBR反應器中C0D、TP、NH/-N出水濃度變化情況如圖3所示。
[0021]圖1-2顯示本發(fā)明得到的好氧顆粒污泥形狀較規(guī)則，為典型的球形或橢球形，邊緣較整齊，結構致密。兩種運行模式下得到的好氧顆粒污泥均具有良好的沉降性能。顆?；^程中兩種模式運行的反應器中C0D、TP和NH/-N去除效果較好，出水水質逐步改善。
[0022]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，其特征在于包括如下步驟: (1)配制進水水源 進水水源為模擬人工廢水，按如下組成配制模擬人工廢水=CH3COONa 1536mg/L，NH4Cl458.4mg/L，KH2PO4 52.8mg/L，CaCl2 27.8mg/L，MgSO4.7H20 102.5mg/L，FeCl3 0.9mg/L，H3BO3 0.15mg/L，CuSO4.5Η20 0.03mg/L，KI 0.18mg/L，MnCl2.4Η20 0.06mg/L，Na2Mo7O24.4Η200.06mg/L，ZnSO4.7H20 0.12mg/L，CoCl2.6H20 0.15mg/L，EDTA 10mg/L，pH 7 ?8 ; (2)接種污泥 將取自污水處理廠脫水車間的泥餅經過篩洗去除雜質后加模擬人工廢水悶曝1-2天，取一定量悶曝后的污泥投加到SBR反應器中，再加入人工模擬廢水至反應器有效容積使污泥濃度為5000mg/L ； (3)運行及調控 采用厭氧/好氧/缺氧(Α/0/Α)或一段式曝氣(O)模式運行，反應器每天運行10個周期，每周期運行2.4h ;厭氧/好氧/缺氧模式為:進水lmin，厭氧20min，曝氣lOOmin，缺氧20min，沉降2min，排水Imin ；一段式曝氣模式為:進水lmin，曝氣140min，沉降2min，排水Imin ;厭氧段、曝氣段和缺氧段進行攪拌。2.根據權利要求1所述的快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，其特征在于:所述的SBR反應器為圓柱形，高徑比為4，有效容積為3.2L ;在反應器的上部設置進水口，反應器高度一半處設置出水口 ；由空氣栗從反應器底部進行曝氣。3.根據權利要求1所述的快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，其特征在于:步驟(3)中厭氧段、曝氣段和缺氧段攪拌的轉速為250r/min。4.根據權利要求1所述的快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，其特征在于:步驟(3)中厭氧、曝氣和缺氧分別對應反應器中的溶解氧為:厭氧段0.10±0.05mg/L，曝氣段5.0±0.05mg/L，缺氧段 0.30 ± 0.05mg/L。5.根據權利要求1所述的快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，其特征在于:步驟(3)中兩種模式的曝氣段曝氣流量均為2.4L/min。6.根據權利要求1所述的快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，其特征在于:步驟(3)中兩種模式的換水比均為50%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，屬于環(huán)境保護技術領域。本發(fā)明采用圓柱形序批式反應器（SBR），通過增強水力剪切力的作用，在常溫條件下，通過接種污泥，以人工模擬廢水為進水水源，快速得到好氧顆粒污泥。在維持高進水負荷、強曝氣條件和低沉降時間的條件下，以厭氧/好氧/缺氧（A/O/A）方式運行的SBR反應器在第4d即可獲得顆粒污泥，以一段式純曝氣（O）方式運行的SBR反應器則在第5d得到好氧顆粒污泥。本發(fā)明方法大大縮短了好氧顆粒污泥的啟動期，解決了當前好氧顆粒污泥反應器啟動期普遍偏長的問題。
【IPC分類】C02F3/02, C02F3/30
【公開號】CN105254012
【申請?zhí)枴緾N201510799819
【發(fā)明人】王弘宇, 何秋來
【申請人】武漢大學
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年11月19日