申請日2014.01.17

　　公開(公告)日2014.07.02

　　IPC分類號C02F3/30; C02F3/12

　　摘要

　　本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高強度好氧顆粒污泥的培養(yǎng)方法。本發(fā)明以城市污水處理廠的回流活性污泥為種泥，在25±1℃條件下，以乙酸鈉和丙酸鈉為聯(lián)合碳源，于序批式間歇工藝中進行高強度好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)。經(jīng)過20天后，成熟的好氧顆粒污泥形成，并具備90%以上的有機物去除能力。同時，好氧顆粒污泥在20KHz、65W的超聲條件下，可以維持較長時間的維持穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，直至15min不破碎。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種高強度好氧顆粒污泥的培養(yǎng)方法，其特征在于在25±1℃條件下，以乙酸和丙酸共同作為碳源，通過序批式間歇工藝(SBR)進行好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)方法，其特征在于具體操作過程如下：

　　(1)接種活性污泥

　　把活性污泥接種于SBR反應(yīng)裝置中，SBR反應(yīng)裝置的反應(yīng)器為圓柱形，內(nèi)徑為6cm，高180cm，有效工作體積約為2.3L，每次進水1.6±0.3L，反應(yīng)器外部采用循環(huán)水保溫，溫度控制在25±1℃;

　　(2)進水

　　在好氧顆粒污泥培養(yǎng)期間，采用乙酸鈉和丙酸鈉為碳源的合成污水作為進水，基本進水組分包括：NH4Cl 0.2±0.1g/L，KH2PO4 0.66±0.1g/L，K2HPO4 1.22±0.3g/L，CaCl2 0.03±0.01 g/L，MgSO4·7H2O 0.025±0.01g/L;FeSO4·5H2O 0.02±0.01g/L，NaHCO3 0.013±0.003g/L;蛋白胨 0.4±0.1g/L，酵母粉 0.25±0.1g/L;進水COD由乙酸鈉和丙酸鈉提供，其中乙酸鈉和丙酸鈉的投加比例按照COD換算為2:1~4:1范圍內(nèi)，初始進水COD為1000±100 mg/L，隨后按照不同運行階段調(diào)節(jié)進水COD值，具體安排如表1所述;最后，將配置好的合成污水pH調(diào)節(jié)為7.2±0.1;

　　(3)運行

　　接種污泥濃度為6000±500mg/L，曝氣量為3~5 L/min;SBR反應(yīng)裝置每天運行6個周期，每個周期4 h，一個周期包括：進水階段3 ±1min，曝氣階段與沉降階段共227±3 min，閑置階段5±1 min，排水階段5±1 min;

　　整個顆粒污泥培養(yǎng)期間為20-30天，分為六個工藝段，其中，每個運行周期中，污泥的沉降階段時間按照不同運行工藝段進行調(diào)整，具體調(diào)整方案如表1所述;同時，基于沉降時間的不斷縮短，曝氣時間相應(yīng)地逐漸延長以保證曝氣階段與沉降階段共計227±3 min;

　　SBR運行調(diào)控方式：

　　。

　　說明書

　　一種高強度好氧顆粒污泥的培養(yǎng)方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)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)

　　與目前大部分城市污水廠二級處理所使用的好氧活性污泥法相比，好氧顆粒污泥典型的特征是不需要任何載體即可進行自我固定化。這首先表現(xiàn)為其致密的立體結(jié)構(gòu)，不僅可以保證能夠在生物處理工藝中維持較高的生物量，還可以通過這種立體結(jié)構(gòu)為內(nèi)部微生物提供保護作用，因此能夠承受突然的環(huán)境改變;其次具有優(yōu)越的沉降性能，這使生物處理工藝中不需要現(xiàn)行好氧顆粒污泥處理中的后續(xù)分離程序，節(jié)省了反應(yīng)過程的時耗和面積。其所需土地面積只需傳統(tǒng)好氧活性污泥法的20%，在具有人口高密度城市中的污水處理工藝的應(yīng)用方面更加具有經(jīng)濟效益。

　　對于生物反應(yīng)器水處理技術(shù)而言，在保證工藝處理效能的同時，具有良好的分離效果具有非常重要的應(yīng)用價值，因此，好氧顆粒在污水處理工程中的技術(shù)優(yōu)勢和市場潛力是非常明顯的。但是由于顆粒污泥在長期操作條件下出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的瓦解現(xiàn)象，導(dǎo)致生物量的流失，進而會影響工藝的運行效能，因此，保證顆粒結(jié)構(gòu)在工藝長期運行中保持高效穩(wěn)定是好氧顆粒技術(shù)能夠工程應(yīng)用的重要前提基礎(chǔ)。近幾年來，國內(nèi)外的學(xué)者對造成好氧顆粒失穩(wěn)的原因進行了大量的試驗工作，主要有以下幾方面原因：(1) 絲狀生物的過度生長;(2) 顆粒核心厭氧水解;(3) 菌株功能喪失等。

　　基于上述關(guān)于可能存在的導(dǎo)致好氧顆粒污泥失穩(wěn)原因的研究，一般在培養(yǎng)好氧顆粒污泥時均采用單一的碳源進行培養(yǎng)，比如葡萄糖、醋酸、苯酚、淀粉、酒精、蔗糖和其他合成廢水都被用于培養(yǎng)好氧顆粒污泥。對于種群馴化而言，單一的碳源容易導(dǎo)致污泥中種群代謝的單一化，而好氧顆粒污泥是一個多種群協(xié)作共同維持的具有特殊立體結(jié)構(gòu)的復(fù)合種群。因此，本發(fā)明基于碳源的代謝特征提出一種乙酸和丙酸共同作為碳源來進行好氧顆粒污泥培養(yǎng)的方法，通過增加碳源代謝的復(fù)雜化特征來增強種群的多樣性，提高好氧顆粒污泥的強度，適應(yīng)廢水處理的需要。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于提供一種可以在常溫條件下進行的，快速的，工藝簡單的培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，所得好氧顆粒污泥對COD的去除率高，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

　　本發(fā)明提供的培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，在25±1℃條件下，以乙酸和丙酸共同作為碳源，通過序批式間歇工藝(即SBR)實現(xiàn)具有高強度特點的好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)。

　　本發(fā)明方法的具體操作如下：

　　(1)接種活性污泥

　　把活性污泥接種于SBR反應(yīng)裝置中，SBR反應(yīng)裝置的反應(yīng)器為圓柱形，內(nèi)徑為6cm，高180cm，有效工作體積約為2.3L，每次進水1.6±0.3L，反應(yīng)器外部采用循環(huán)水保溫，溫度控制在25±1℃;

　　(2)進水

　　在好氧顆粒污泥培養(yǎng)期間，采用乙酸鈉和丙酸鈉為碳源的合成污水作為進水，基本進水組分包括：NH4Cl 0.2±0.1g/L，KH2PO4 0.66±0.1g/L，K2HPO4 1.22±0.3g/L，CaCl2 0.03±0.01 g/L，MgSO4·7H2O 0.025±0.01g/L。FeSO4·5H2O 0.02±0.01g/L，NaHCO3 0.013±0.003g/L;蛋白胨 0.4±0.1g/L，酵母粉 0.25±0.1g/L;進水COD由乙酸鈉和丙酸鈉提供，其中乙酸鈉和丙酸鈉的投加比例按照COD換算為2:1~4:1范圍內(nèi)，初始進水COD為1000±100 mg/L，隨后按照不同運行階段調(diào)節(jié)進水COD值，具體安排如表1所述;最后，將配置好的合成污水pH調(diào)節(jié)為7.2±0.1;

　　(3)運行

　　接種污泥濃度為6000±500mg/L，曝氣量為3~5 L/min;SBR反應(yīng)裝置每天運行6個周期，每個周期4 h，一個周期包括：進水階段3±1 min，曝氣階段與沉降階段共227±3 min，閑置階段5±1 min，排水階段5±1 min;

　　整個顆粒污泥培養(yǎng)期間為20-30天，分為六個工藝段(見表1)，其中，污泥的沉降階段時間按照不同運行階段進行調(diào)整，具體調(diào)整方案如表1所述;同時，基于沉降時間的不斷縮短，曝氣時間相應(yīng)地逐漸延長，以保證曝氣階段與沉降階段共計約227±3 min。

　　表1 SBR運行調(diào)控方式

　　本發(fā)明結(jié)果表明，在常溫條件下，以乙酸和丙酸共同作為碳源，通過序批式間歇工藝可以獲得具有高效處理效率及高強度特征的好氧顆粒污泥，該好氧顆粒污泥對COD的平均去除率可以達到90%以上。同時，在20 KHz、65W的超聲條件下該顆粒能夠維持15min不破碎，維持穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。