一種好氧顆粒污泥的培養(yǎng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及好氧顆粒污泥培養(yǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種好氧顆粒污泥的培養(yǎng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 好氧顆粒污泥是活性污泥微生物在好氧環(huán)境條件下通過自固定過程，最終形成結(jié) 構(gòu)緊湊、外形規(guī)則的密集生物聚合體。相對(duì)于結(jié)構(gòu)較松散，無規(guī)則外形的絮體污泥，好氧顆 粒污泥呈現(xiàn)出截然不同的微觀結(jié)構(gòu)。完整顆粒污泥的形狀呈球形或橢球形，具有非常清晰 的外輪廓，其平均直徑介于〇. 2-5. 0mm之間。但是，直到2004年舉行的第一屆好氧顆粒污 泥國際研討會(huì)的成功舉辦，好氧顆粒污泥才有了一個(gè)統(tǒng)一的定義：好氧顆粒污泥是在一定 水力剪切力作用下源于微生物的一種聚集體顆粒，且其沉降速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于活性污泥絮體。 在2006年舉行的第二界好氧顆粒污泥討論會(huì)上，又對(duì)其定義作了進(jìn)一步的解釋，包括源于 微生物的聚集體、水力剪切力作用、沉降性能、最小尺寸和培養(yǎng)方法等方面，當(dāng)一種微生物 聚集體同時(shí)具有上述特征時(shí)，即可被稱為好氧顆粒污泥。好氧顆粒污泥不僅具有厭氧顆粒 污泥的優(yōu)點(diǎn)，還避免了后者因自身厭氧菌組分所固有的缺陷。好氧顆粒生長迅速，且生長環(huán) 境溫度要求相對(duì)寬松，在有機(jī)物濃度較低時(shí)也能生存。好氧顆粒污泥具有相對(duì)密實(shí)的微觀 結(jié)構(gòu)，優(yōu)良的沉淀性能，較高濃度的污泥截留和多樣的微生物種群。因此好氧顆粒污泥反應(yīng) 器具有較好的泥水分離、較高的生物反應(yīng)器單位體積處理能力、可以承受較高的沖擊負(fù)荷、 減少對(duì)二沉池的體積要求、可同時(shí)去除有機(jī)物和氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種好氧顆粒污泥的培養(yǎng)方法，利用較短的時(shí)間 培養(yǎng)出具有較強(qiáng)去除污染物能力的好氧顆粒污泥，并具體研宄分析了各影響因素對(duì)顆粒污 泥的影響，優(yōu)化了好氧顆粒污泥的培養(yǎng)參數(shù)，為具體將好氧顆粒污泥的實(shí)踐與應(yīng)用提供了 優(yōu)化參數(shù)及理論分析。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
[0005] 一種好氧顆粒污泥的培養(yǎng)方法，包括如下步驟：
[0006] S1、配制人工合成模擬廢水：以乙酸鈉為碳源，NH4C1為氮源，KH2P04為磷源，并加 入適當(dāng)微量元素作為補(bǔ)充；初始COD、NH3-N濃度分別為213mg/l左右和12mg/l左右；
[0007]S2、接種污泥：采用普通絮狀污泥為接種污泥，MLSS為3.Og/L，比重為1. 005,SVI 為 78ml/g;
[0008]S3、采用：進(jìn)水-曝氣-沉淀-排水-閑置的運(yùn)行方式，每天四個(gè)周期，每周期6h， 進(jìn)水lOmin，曝氣300min，沉淀25min，排水5min，閑置20min;運(yùn)行一周后逐漸趨于穩(wěn)定狀 態(tài)；
[0009] S4、逐步提高進(jìn)水負(fù)荷：C0D、NH3-N濃度分別提高至400mg/l左右和30mg/l左右； [0010]S5、采用：進(jìn)水-曝氣-靜置+攪拌-二次曝氣-沉淀-排水-閑置的運(yùn)行方式， 運(yùn)行周期調(diào)整為每天三個(gè)，每周期8小時(shí)；進(jìn)水5min，曝氣150min，靜置+攪拌120min，二 次曝氣120min，沉淀lOmin，排水5min，其余時(shí)間閑置；部分污泥趨向于顆粒化狀態(tài)，形成具 有脫氮功能的顆?；勰嗟碾r形；
[0011] S6、隨后的培養(yǎng)中根據(jù)情況不斷減少沉淀時(shí)間，造成選擇壓，排出沉降性能差的絮 狀污泥，最終沉淀時(shí)間降至5min;初始顆粒內(nèi)的各種微生物在顆粒內(nèi)尋找適合自身生長增 殖的生態(tài)位，并通過競(jìng)爭(zhēng)與次級(jí)增長而衍生出新的代謝互補(bǔ)關(guān)系，由此進(jìn)一步充實(shí)了顆粒 污泥，形成了結(jié)構(gòu)緊密、外形規(guī)則的成熟顆粒污泥。
[0012] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0013] 在SBR反應(yīng)器中，采用自配的模擬生活污水，在污泥培養(yǎng)階段通過合理的營養(yǎng)條 件及在不同階段調(diào)整不同的運(yùn)行方式，對(duì)顆粒污泥進(jìn)行培養(yǎng)，在常規(guī)的SBR運(yùn)行程序中間 增加靜置+攪拌、二次曝氣過程。一次曝氣后增加的靜置+攪拌，使反應(yīng)器內(nèi)處于缺氧反硝 化狀態(tài)，在碳源充足的情況下，通過攪拌，反硝化產(chǎn)生的氮?dú)庖绯觯欣诜聪趸M(jìn)行的更 加徹底；再通過二次曝氣將剩余的有機(jī)物分解。該過程有利于好氧顆粒污泥內(nèi)反硝化菌的 形成，進(jìn)而提高系統(tǒng)的脫氮效果。通過較短的污泥沉降時(shí)間將沉降性較差的顆粒如懸浮污 泥和絲狀菌等隨出水排出，從而為沉降性良好的顆粒污泥的形成、生長提供了充足的營養(yǎng)。 經(jīng)過一個(gè)多月的培養(yǎng)，觀察到反應(yīng)器中形成了好氧顆粒污泥；所得好氧顆粒污泥外觀呈淡 黃色，表面光滑，近似橢圓形小顆粒，粒徑一般為0. 5-2mm，粒度分析結(jié)果表明粒徑在l-2mm 左右的顆粒占全部污泥顆粒的35%以上。顆粒沉降速度約在25-35m/h之間，沉降性能良 好，其有效生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的好氧活性污泥。COD、氨氮的去除率均達(dá)到90%以上，具有 較強(qiáng)的污染物去除能力。
【附圖說明】
[0014] 圖1本發(fā)明實(shí)施例中反應(yīng)系統(tǒng)工藝流程圖。
[0015] 圖中，1-鼓風(fēng)機(jī)；2-原水箱；3-提升水泵；4-熱水套筒；5-曝氣頭；6-循環(huán)水泵； 7-恒溫水浴；8-排水箱；9-電磁閥；10-攪拌器；11-SBR反應(yīng)器；12-PLC控制器；13-流量 計(jì)。
[0016] 圖2本發(fā)明實(shí)施例中污泥馴化階段NH3-N濃度及去除率。
[0017] 圖3本發(fā)明實(shí)施例中污泥馴化階段COD濃度及去除率。
[0018] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中不同負(fù)荷下好氧顆粒污泥系統(tǒng)對(duì)氨氮的影響
[0019] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中不同曝氣強(qiáng)度下顆粒沉降速度的比較示意圖。
[0020] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)際冷飲廢水好氧顆粒污泥陪養(yǎng)過程中進(jìn)水比例及COD去 除情況示意圖。
[0021] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中好氧顆粒污泥應(yīng)用于實(shí)際冷飲污水處理站SBR池的COD去 除效果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步 詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā) 明。
[0023] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種好氧顆粒污泥的培養(yǎng)方法，包括如下步驟：
[0024]S1、配制人工合成模擬廢水：以乙酸鈉為碳源，NH4C1為氮源，KH2P04為磷源，并加 入適當(dāng)微量元素作為補(bǔ)充。初始COD、NH3-N濃度分別為213mg/l左右和12mg/l左右；人工 配水水質(zhì)組成見表1 ;
[0025] 表1人工配水水質(zhì)組成
[0027]S2、接種污泥：采用普通絮狀污泥為接種污泥，MLSS為3.Og/L，比重為1. 005,SVI 為 78ml/g;
[0028]S3、采用：進(jìn)水-曝氣-沉淀-排水-閑置的運(yùn)行方式，每天四個(gè)周期，每周期6h， 進(jìn)水lOmin，曝氣300min，沉淀25min，排水5min，閑置20min;運(yùn)行一周后逐漸趨于穩(wěn)定狀 態(tài)；
[0029]S4、逐步提高進(jìn)水負(fù)荷：C0D、NH3-N濃度分別提高至400mg/l左右和30mg/l左右； [0030]S5、采用：進(jìn)水-曝氣-靜置+攪拌-二次曝氣-沉淀-排水-閑置的運(yùn)行方式， 運(yùn)行周期調(diào)整為每天三個(gè)，每周期8小時(shí)；進(jìn)水5min，曝氣150min，靜置+攪拌120min，二 次曝氣120min，沉淀lOmin，排水5min，其余時(shí)間閑置；部分污泥趨向于顆?；癄顟B(tài)，形成具 有脫氮功能的顆?；勰嗟碾r形；
[0031] S6、隨后的培養(yǎng)中根據(jù)情況不斷減少沉淀時(shí)間，造成選擇壓，排出沉降性能差的絮 狀污泥，最終沉淀時(shí)間降至5min;初始顆粒內(nèi)的各種微生物在顆粒內(nèi)尋找適合自身生長增 殖的生態(tài)位，并通過競(jìng)爭(zhēng)與次級(jí)增長而衍生出新的代謝互補(bǔ)關(guān)系，由此進(jìn)一步充實(shí)了顆粒 污泥，形成了結(jié)構(gòu)緊密、外形規(guī)則的成熟顆粒污泥。
[0032] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中圓柱形的反應(yīng)器由有機(jī)玻璃制成，內(nèi)徑100mm，有效 高度1100mm，有效容積為8. 64L，每周期換水量為4. 7L，反應(yīng)器一般在室溫下運(yùn)行，冬季室 溫低于20°C時(shí)，通過恒溫水浴控制反應(yīng)器溫度在（23±1)°C。進(jìn)水采用管道泵進(jìn)水；排水則 采用重力排水，由PLC自動(dòng)控制排水管道上的電磁閥，定時(shí)啟閉；曝氣采用的是反應(yīng)器底部 微孔曝氣方式，即鼓風(fēng)機(jī)將空氣通入到反應(yīng)器的底部，經(jīng)微孔曝氣頭釋放對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行充 氧以使反應(yīng)器內(nèi)的微生物與底物達(dá)到充分的混合。進(jìn)水量、曝氣量由流量計(jì)控制。攪拌強(qiáng)