一種水晶微粉促進(jìn)好氧污泥顆粒化的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水晶微粉促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒ǎ龇椒òㄈ缦虏襟E：取水晶加工過程產(chǎn)生的固體廢棄物，清洗烘干，粉碎至粒徑為50～200μm，即為水晶微粉；取污水處理廠曝氣池中的活性污泥，以800～1000mg/L的投入量接種至反應(yīng)器中；將水晶微粉按100mg/L～1000mg/L的添加量加入反應(yīng)器中；采用以醋酸鈉為碳源的污水作為進(jìn)水，穩(wěn)定運(yùn)行10～15天后，在反應(yīng)器內(nèi)獲得好氧顆粒化污泥；本發(fā)明利用凝結(jié)核機(jī)理，采用水晶工業(yè)固體廢棄物，投入至好氧處理池或反應(yīng)器中，促進(jìn)好氧顆粒污泥的產(chǎn)生，變廢為寶，好氧顆粒污泥與普通的活性污泥相比，具有處理效率高，沉降性能好等優(yōu)勢。
【專利說明】一種水晶微粉促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒?br> (-)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種好氧污泥顆?；闹苽浞椒?，特別涉及一種水晶微粉促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒?。
(二)【背景技術(shù)】
[0002]好氧顆粒污泥技術(shù)是一種新穎廢水處理技術(shù)，由于其具有良好的沉降性能，高污泥濃度，能夠承受高有機(jī)負(fù)荷、負(fù)荷沖擊和有毒物質(zhì)等，因此在廢水處理領(lǐng)域越來越受到人們的關(guān)注。好氧顆粒污泥的形成是一個包含物理、化學(xué)和生物作用的復(fù)雜過程，這個過程可以看作是在流體動力條件下，微生物自固定作用形成的生物體聚團(tuán)現(xiàn)象。由于操作條件、反應(yīng)器類型、進(jìn)水水質(zhì)、培養(yǎng)目的不同，國內(nèi)外學(xué)者在各自實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上提出的好氧顆粒污泥形成機(jī)理并不能詮釋所有的顆粒污泥形成情況。目前，顆粒污泥形成機(jī)理主要有胞外多聚物假說、自凝聚原理、絲狀菌假說和凝結(jié)核機(jī)理。
[0003]凝結(jié)核機(jī)理就是好氧顆粒污泥的形成首先要有一個凝結(jié)核來為微生物的聚集和生長提供場所，這個凝結(jié)核可以是進(jìn)水中質(zhì)量較大的懸浮顆粒，可以是接種的厭氧或好氧顆粒污泥，也可以是反應(yīng)器壁上形成的生物膜，甚至可以是接種污泥或混合液中較大的絲狀菌。其中的無機(jī)小粒在水力剪切力的作用下會帶有少量的電荷，當(dāng)此電荷為正電荷時，會吸附一定量的細(xì)菌等微生物；其中的有機(jī)小粒在水力剪切力作用下會分泌胞外聚合物，提高細(xì)胞表面的疏水性，降低細(xì)胞表面吉布斯自由能，為細(xì)胞間相互作用及黏附提供有利條件。在反應(yīng)器間歇運(yùn)行工況下，控制適當(dāng)?shù)某两瞪疃?、出水時間等操作條件，將較大顆粒留在反應(yīng)器內(nèi)，從而使凝結(jié)核及黏附其上的微生物有充足的時間和養(yǎng)料來生長，并進(jìn)一步黏附更多的微生物，形成外形不規(guī)則的污泥顆粒，即胚胎顆粒污泥。胚胎顆粒污泥在水力剪切力的作用下逐漸形成具有規(guī)則外形及堅實(shí)三維立體結(jié)構(gòu)的好氧顆粒污泥，當(dāng)顆粒達(dá)到一定尺寸后由于氧傳質(zhì)及基質(zhì)傳質(zhì)的限制，顆粒尺寸停止增長，此時形成的好氧顆粒污泥為成熟的好氧顆粒污泥。
[0004]繼發(fā)明專利CN2011101410207 (—種污泥微粉誘導(dǎo)好氧污泥顆?；椒?之后，本發(fā)明結(jié)合凝結(jié)核機(jī)理，使用水晶加工工業(yè)材料打磨后的固體廢棄物(其主要成分是Si02，粒徑大小在微米級)作為好氧顆粒污泥形成過程中的凝結(jié)核，促進(jìn)污泥顆?；?。同時也將工業(yè)固體廢棄物進(jìn)行資源化處理，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是提供一種低成本、易操作、高效率的促進(jìn)顆粒污泥形成的技術(shù)方法。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]本發(fā)明提供一種水晶微粉促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒?，所述方法包括如下步驟:
[0008](1)取水晶加工過程產(chǎn)生的固體廢棄物，清洗烘干，粉碎至粒徑為50~200 μ m，即為水晶微粉；
[0009](2)取污水處理廠曝氣池中的活性污泥，以800~1000mg/L的投入量接種至反應(yīng)器中；所述好氧污泥的顆粒化也可直接在污水處理廠的曝氣池中進(jìn)行；所述活性污泥，包括微生物以及依附的有機(jī)物和無機(jī)物等；
[0010](3)采用以醋酸鈉為碳源的污水作為進(jìn)水，將步驟(1)水晶微粉按100mg/L~1000mg/L的添加量加入反應(yīng)器中，穩(wěn)定運(yùn)行10~15天后，在反應(yīng)器內(nèi)獲得好氧顆?；勰?。
[0011]進(jìn)一步，步驟(1)中取水晶加工過程產(chǎn)生的固體廢棄物用自來水清洗干凈后在105°C烘干，粉碎至粒徑為50~200 μ m，即為水晶微粉，若直徑太大會導(dǎo)致微粉沉在反應(yīng)器底部，不能在設(shè)定的氣速條件下與污泥充分混合而起到晶核的作用，若直徑過小則容易在選擇壓作用下或者在連續(xù)流狀態(tài)下直接排出反應(yīng)器，優(yōu)選范圍為100~150 μ m。
[0012]進(jìn)一步，步驟(3)中水晶微粉在反應(yīng)器運(yùn)行至水中碳源耗盡，細(xì)菌進(jìn)入內(nèi)源呼吸階段時投加。
[0013]進(jìn)一步，優(yōu)選步驟(4)中反應(yīng)器運(yùn)行條件設(shè)定為:靜置時間為lh，曝氣時間為3h，運(yùn)行周期為4h。
[0014]本發(fā)明所述水晶加工過程產(chǎn)生的固體廢棄物是指在水晶加工中的割料、平磨、機(jī)磨階段所產(chǎn)生的水晶工業(yè)固體廢棄物。其中優(yōu)選割料階段產(chǎn)生的固體廢棄物制成微粉。
[0015]本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:
[0016]I)本發(fā)明利用凝結(jié)核機(jī)理，采用水晶工業(yè)固體廢棄物，投入至好氧處理池或反應(yīng)器中，促進(jìn)好氧顆粒污泥的產(chǎn)生；
[0017]2)變廢為寶，消除工業(yè)固廢對環(huán)境的二次污染，使得工業(yè)廢棄物資源化利用；
[0018]3)水晶微粉自身具`有較好的沉降性能，不易排出反應(yīng)器，能起到持久促進(jìn)好氧污泥顆?；淖饔?；
[0019]4)水晶微粉的生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)工藝簡單；
[0020]5)誘導(dǎo)制備的好氧顆粒污泥與普通的活性污泥相比，具有處理效率高，沉降性能好等優(yōu)勢。
(四)【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為實(shí)施例1所用反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為接種的污泥照片；
[0023]圖3為投加微粉后培養(yǎng)10天的污泥顆粒照片。
(五)【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此:
[0025]實(shí)施例1:
[0026]所用反應(yīng)器由液位計控制進(jìn)水量，在底部放置一個曝氣裝置，通過排水泵將水排出反應(yīng)器，由時控開關(guān)控制反應(yīng)時間。實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。
[0027]顆?；囵B(yǎng):
[0028](I)取水晶工業(yè)割料階段產(chǎn)生的固體廢棄物，用自來水清洗干凈后，在105°C條件下烘干2小時，粉碎至粒徑為50~200 μ m,即為水晶微粉。[0029](2)取杭州七格污水處理廠二沉池中的活性污泥，該污泥以絮狀污泥為主(污泥形態(tài)照片參見圖2)，以900mg/L左右的投入量接種至反應(yīng)器中；
[0030](3)將反應(yīng)器運(yùn)行至水中碳源耗盡，細(xì)菌進(jìn)入內(nèi)源呼吸階段，即生物饑餓條件下，將步驟(1)中的水晶微粉按500mg/L的投入量加入反應(yīng)器內(nèi)；
[0031](4)采用以醋酸鈉、氯化氨、磷酸二氫鉀配置成COD為1000mg/L、NH4+-N濃度為60mg/L、TP濃度為9mg/L的污水，連續(xù)進(jìn)水運(yùn)行；設(shè)定靜置時間為lh，曝氣時間為3h，運(yùn)行周期為4h，運(yùn)行10天左右，可以初步形成污泥顆粒(參見圖3)，穩(wěn)定運(yùn)行15天后，顆粒污泥的SVI < 50ml/g，沉降性能良好。
[0032]從圖2和圖3可以看出，投加微粉之后，活性污泥的性能得到了很大的改善，污泥在較短的時間內(nèi)已經(jīng)顆粒化，即所添加的水晶微粉能夠有效地促進(jìn)好氧污泥顆?；?。
[0033]本發(fā)明投加微粉形成的顆粒污泥具有處理效率高，沉降性能好等優(yōu)勢。氨氮的去除率基本保持在95%左右，COD的去除率在90%左右，沉降速度為20~30m/h，污泥容積指數(shù)(SVI)從接種污泥 的140ml/g下降到50ml/g以下。
【權(quán)利要求】
1.一種水晶微粉促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒ǎ涮卣髟谟谒龇椒òㄈ缦虏襟E: (1)取水晶加工過程產(chǎn)生的固體廢棄物，清洗烘干，粉碎至粒徑為50~200μ m，即為水晶微粉； (2)取污水處理廠曝氣池中的活性污泥，以800~1000mg/L的投入量接種至反應(yīng)器中； (3)將步驟(1)水晶微粉按100mg/L~1000mg/L的添加量加入反應(yīng)器中，采用以醋酸鈉為碳源的污水作為進(jìn)水，穩(wěn)定運(yùn)行10~15天后，在反應(yīng)器內(nèi)獲得好氧顆粒化污泥。
2.如權(quán)利要求1所述水晶微粉促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒ǎ涮卣髟谟诓襟E(1)中取水晶加工過程產(chǎn)生的固體廢棄物用自來水清洗干凈后在105°C烘干，粉碎至粒徑為50~200 μ m，即為水晶微粉。
3.如權(quán)利要求1所述水晶微粉促進(jìn)好氧污泥顆粒化的方法，其特征在于步驟(3)中水晶微粉需要在反應(yīng)器運(yùn)行至水中碳源耗盡，細(xì)菌進(jìn)入內(nèi)源呼吸階段時投加。
4.如權(quán)利要求1所述水晶微粉促進(jìn)好氧污泥顆?；姆椒ǎ涮卣髟谟诓襟E(4)中反應(yīng)器運(yùn)行條件設(shè)定為:靜置·時間為lh，曝氣時間為3h，運(yùn)行周期為4h。
【文檔編號】C02F11/00GK103708688SQ201310672326
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】李軍, 陳超, 王丹君, 卓未龍, 王志宏 申請人:浙江工業(yè)大學(xué), 浙江卓錦工程技術(shù)有限公司