申請日2017.11.06
公開(公告)日2018.03.23
IPC分類號C02F3/12
摘要
本發(fā)明提供了一種顆粒污泥制備方法及生活污水處理方法，所述顆粒污泥制備方法包括以下步驟：(a)在反應(yīng)器中接種生活污水廠二沉池的絮狀污泥;(b)使人工廢水流經(jīng)所述反應(yīng)器，同時對反應(yīng)器內(nèi)的水進行間斷曝氣，所述人工廢水包含濃度為200‑500mg/L的葡萄糖、濃度為60‑230mg/L的硫酸銨、濃度為40‑110mg/L的磷酸二氫鉀;(c)在所述反應(yīng)器中污泥體積指數(shù)SVI30/SVI5達到1時，所述顆粒污泥制備完成。本發(fā)明通過將絮狀污泥馴化為顆粒污泥，由于顆粒污泥具有結(jié)構(gòu)致密、生物種群豐富、沉降性能好、抗沖擊負荷能力強、節(jié)省空間、耐毒性較強等優(yōu)點，不僅具有良好的泥水分離能力，而且可以通過高濃度的生物量來彌補低溫對于生物脫氮除磷效率的影響。
權(quán)利要求書
1.一種顆粒污泥制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
(a)在反應(yīng)器中接種生活污水廠二沉池的絮狀污泥;
(b)使人工廢水流經(jīng)所述反應(yīng)器，同時對反應(yīng)器內(nèi)的水進行間斷曝氣，所述人工廢水包含濃度為200-500mg/L的葡萄糖、濃度為60-230mg/L的硫酸銨、濃度為40-110mg/L的磷酸二氫鉀;
(c)在所述反應(yīng)器中污泥體積指數(shù)SVI30/SVI5達到1時，顆粒污泥制備完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒污泥制備方法，其特征在于：所述人工廢水中包含微量元素營養(yǎng)液，且每升所述微量元素營養(yǎng)液中包括0.5g的ZnSO4、2g的CaCl2、2.5g的MnCl2·4H2O、0.5g的(NH4)6Mo7O24·4H2O、0.1g的CuSO4·5H2O和0.5g的CoCl2·6H2O、3.8g的FeCl2·4H2O，以及50mL的濃鹽酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒污泥制備方法，其特征在于：所述步驟(b)中包括：控制所述反應(yīng)器內(nèi)溫度為25～30℃、pH值為7.2～7.5;所述人工廢水包括從所述反應(yīng)器流出的內(nèi)循環(huán)水以及新增廢水，且所述內(nèi)循環(huán)水與新增廢水的比例為5:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒污泥制備方法，其特征在于：所述反應(yīng)器的有效容積為50L;所述步驟(a)中，接種絮狀污泥后所述反應(yīng)器中污泥濃度大于8.0g-MLSS/L;所述步驟(b)中，所述人工廢水流經(jīng)反應(yīng)器的流速為10L/小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒污泥制備方法，其特征在于：所述步驟(b)包括：
(b1)使溫度為25～30℃、pH值為7.2～7.5并具有第一配比的人工廢水流經(jīng)所述反應(yīng)器，同時對反應(yīng)器內(nèi)的水進行間斷曝氣，所述具有第一配比的人工廢水包含濃度為500mg/L的葡萄糖、濃度為230mg/L的硫酸銨、濃度為110mg/L的磷酸二氫鉀;
(b2)45天后，使溫度為25～30℃、pH值為7.2～7.5并具有第二配比的人工廢水流經(jīng)所述反應(yīng)器，同時對反應(yīng)器內(nèi)的水進行間斷曝氣，所述具有第二配比的人工廢水包含濃度為200mg/L的葡萄糖、濃度為60mg/L的硫酸銨、濃度為40mg/L的磷酸二氫鉀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒污泥制備方法，其特征在于：所述步驟(b)中，對反應(yīng)器內(nèi)的水進行間斷曝氣包括：每隔4小時對反應(yīng)器內(nèi)混合液進行4小時曝氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒污泥制備方法，其特征在于：所述步驟(b)中，所述反應(yīng)器中的上升流速為0.4-2.5m/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顆粒污泥制備方法，其特征在于：所述反應(yīng)器為膜生物污泥反應(yīng)器，所述膜生物污泥反應(yīng)器通過進水泵和進水管通入人工廢水，并通過出水管和出水泵排水;所述膜生物污泥反應(yīng)器的底部設(shè)有曝氣回流擴散裝置，且所述曝氣回流擴散裝置分別連接內(nèi)循環(huán)泵和曝氣泵，所述內(nèi)循環(huán)泵將所述出水管中的水抽取到所述曝氣回流擴散裝置。
9.一種生活污水處理方法，其特征在于：包括以下步驟：
(a)將權(quán)利要求1-8中任一項中制備的顆粒污泥置于膜生物反應(yīng)器內(nèi);
(b)使待處理生活污水流入到所述膜生物反應(yīng)器，同時對所述膜生物反應(yīng)器中的水進行間斷曝氣;
(c)將經(jīng)膜組件處理的水排出所述膜生物反應(yīng)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生活污水處理方法，其特征在于：所述反應(yīng)器的有效容積為50L;所述步驟(b)中包括：控制所述待處理污水的溫度為25～30℃、pH值為7.2～7.5、反應(yīng)器進水流速為10L/小時、水力停留時間為1小時。
說明書
顆粒污泥制備方法及生活污水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種顆粒污泥制備方法及生活污水處理方法。
背景技術(shù)
水是人類所必須的不可替代的一種資源，是社會持續(xù)發(fā)展的重要支柱之一。近幾年來，我國城市化進程發(fā)展迅速，并伴隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，導(dǎo)致人們對水的需求量越來越大，然而水污染事件頻頻發(fā)生，如太湖藍藻爆發(fā)等等，使水資源供給變得更為緊張。其中由于氮磷的過度排放導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的問題尤為突出。
膜生物反應(yīng)器(MBRs)是將膜分離技術(shù)與生物反應(yīng)器相結(jié)合的一種新型高效的水處理技術(shù)，其具有占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，出水水質(zhì)好，污泥產(chǎn)量少等優(yōu)點。MBRs以膜分離裝置取代傳統(tǒng)生物處理工藝中生物反應(yīng)器的二沉池，使得固液分離效果好，并且能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)器水力停留時間(HRT)與污泥停留時間(SRT)的完全分離，控制更加靈活、運行更加穩(wěn)定，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于處理各種廢水以及給水和回用水領(lǐng)域，進而備受關(guān)注。
然而，MBRs也存在顯著的缺陷，例如：膜的損壞和更換使得運行成本很高，膜池的高曝氣使得能耗很大，等等。其中，膜的污染是限制膜生物反應(yīng)器廣泛應(yīng)用和發(fā)展的最大障礙。膜污染主要由于污泥混合液中污泥絮體、膠體顆粒、溶解性的有機物和一些無機組分在膜表面或膜孔中沉積，導(dǎo)致膜通量下降，產(chǎn)水率降低，泵的抽吸阻力增大，能耗增加，最終使膜的化學(xué)清洗頻率或者更換率提高，進而運行成本大大增加，影響了其工藝的推廣。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對上述膜生物反應(yīng)器因膜孔易堵塞并導(dǎo)致運行成本較高的問題，提供一種顆粒污泥制備方法以及生活污水處理方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種顆粒污泥制備方法，包括以下步驟：
(a)在反應(yīng)器中接種生活污水廠二沉池的絮狀污泥;
(b)使人工廢水流經(jīng)所述反應(yīng)器，同時對反應(yīng)器內(nèi)的水進行間斷曝氣，所述人工廢水包含濃度為200-500mg/L的葡萄糖、濃度為60-230mg/L的硫酸銨、濃度為40-110mg/L的磷酸二氫鉀;
(c)在所述反應(yīng)器中污泥體積指數(shù)SVI30/SVI5達到1時，所述顆粒污泥制備完成。
在本發(fā)明所述的顆粒污泥制備方法中，所述人工廢水中包含微量元素營養(yǎng)液，且每升所述微量元素營養(yǎng)液中包括0.5g的ZnSO4、2g的CaCl2、2.5g的MnCl2·4H2O、0.5g的(NH4)6Mo7O24·4H2O、0.1g的CuSO4·5H2O和0.5g的CoCl2·6H2O、3.8g的FeCl2·4H2O，以及50mL的濃鹽酸。
在本發(fā)明所述的顆粒污泥制備方法中，所述步驟(b)中包括：控制所述反應(yīng)器內(nèi)溫度為25～30℃、pH值為7.2～7.5;所述人工廢水包括從所述反應(yīng)器流出的內(nèi)循環(huán)水以及新增廢水，且所述內(nèi)循環(huán)水與新增廢水的比例為5:1。
在本發(fā)明所述的顆粒污泥制備方法中，所述反應(yīng)器的有效容積為50L;所述步驟(a)中，接種絮狀污泥后所述反應(yīng)器中污泥濃度大于8.0g-MLSS/L;所述步驟(b)中，所述人工廢水流經(jīng)反應(yīng)器的流速為10L/小時。
在本發(fā)明所述的顆粒污泥制備方法中，所述步驟(b)包括：
(b1)使溫度為25～30℃、pH值為7.2～7.5并具有第一配比的人工廢水流經(jīng)所述反應(yīng)器，同時對反應(yīng)器內(nèi)的水進行間斷曝氣，所述具有第一配比人工廢水包含濃度為500mg/L的葡萄糖、濃度為230mg/L的硫酸銨、濃度為110mg/L的磷酸二氫鉀;
(b2)45天后，使溫度為25～30℃、pH值為7.2～7.5并具有第二配比的人工廢水流經(jīng)所述反應(yīng)器，同時對反應(yīng)器內(nèi)的水進行間斷曝氣，所述具有第二配比人工廢水包含濃度為200mg/L的葡萄糖、濃度為60mg/L的硫酸銨、濃度為40mg/L的磷酸二氫鉀。
在本發(fā)明所述的顆粒污泥制備方法中，所述步驟(b)中，對反應(yīng)器內(nèi)的水進行間斷曝氣包括：每隔4小時對反應(yīng)器內(nèi)混合液進行4小時曝氣。
在本發(fā)明所述的顆粒污泥制備方法中，所述步驟(b)中，所述反應(yīng)器中的上升流速為0.4-2.5m/小時。
在本發(fā)明所述的顆粒污泥制備方法中，所述反應(yīng)器為膜生物污泥反應(yīng)器，所述膜生物污泥反應(yīng)器通過進水泵和進水管通入人工廢水，并通過出水管和出水泵排水;所述膜生物污泥反應(yīng)器的底部設(shè)有曝氣回流擴散裝置，且所述曝氣回流擴散裝置分別連接內(nèi)循環(huán)泵和曝氣泵，所述內(nèi)循環(huán)泵將所述出水管中的水抽取到所述曝氣回流擴散裝置。
本發(fā)明還提供一種生活污水處理方法，包括以下步驟：
(a)將上述方法制備的顆粒污泥置于膜生物反應(yīng)器內(nèi);
(b)使待處理生活污水流入到所述膜生物反應(yīng)器，同時對所述膜生物反應(yīng)器中的水進行間斷曝氣;
(c)將經(jīng)膜組件處理的水排出所述膜生物反應(yīng)器。
在本發(fā)明所述的生活污水處理方法中，所述反應(yīng)器的有效容積為50L;所述步驟(b)中包括：控制所述待處理污水的溫度為25～30℃、pH值為7.2～7.5、反應(yīng)器進水流速為10L/小時、水力停留時間為1小時、上升流速為0.4-2.5m/小時。
本發(fā)明顆粒污泥制備方法以及生活污水處理方法，通過將絮狀污泥馴化為顆粒污泥，由于顆粒污泥具有結(jié)構(gòu)致密、生物種群豐富、沉降性能好、抗沖擊負荷能力強、節(jié)省空間、耐毒性較強等優(yōu)點，不僅具有良好的泥水分離能力，而且可以通過高濃度的生物量來彌補低溫對于生物脫氮除磷效率的影響。
當(dāng)上述顆粒污泥應(yīng)用于膜生物反應(yīng)器時，可極大地減少膜污染現(xiàn)象，大幅度提高MBRs工藝的技術(shù)發(fā)展持續(xù)性。
