專利名稱：一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于廢水生物處理技術(shù)領域，具體涉及一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法。
背景技術(shù)：
活性污泥法是目前普遍應用的污水生物處理技術(shù)，但是傳統(tǒng)活性污泥法往往有著處理效果不佳，沉降性能差影響出水水質(zhì)，容易發(fā)生污泥膨脹等問題。而好氧顆粒污泥是近年來新出現(xiàn)的一種新型污水高效生物處理技術(shù)。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，好氧顆粒污泥技術(shù)因其具有更好的沉降性能，反應器中更高的生物量截留量(污泥濃度)，更高的處理能力，以及可處理的污水類型更多樣，對不良環(huán)境有更強的抵抗能力而具有極好的應用前景。和厭氧顆粒污泥在升流式厭氧生物反應器(Up-flow Anaerobic Sludge Bed, UASB)的形成和啟動時間相比，好氧顆粒污泥在序批式反應器(Sequencing Batch Reactor, SBR)中的形成和啟動時間會短很多。但是即便這樣，在實驗室中 利用容易降解的合成廢水培養(yǎng)成熟的好氧顆粒污泥仍舊需要1個月左右的時間。而在用實際城市廢水或工業(yè)廢水在中試反應器中培養(yǎng)好養(yǎng)顆粒的啟動時間達到半年或更久。這成為限制好氧顆粒污泥進一步走向?qū)嶋H應用的瓶頸之一。在以前的研究中，人們發(fā)現(xiàn)在好氧顆粒污泥的培養(yǎng)中多加入鈣離子(Ca2+)能強化顆粒污泥的形成以縮短培養(yǎng)時間，但是這種培養(yǎng)方法還是需要大概16天的時間。盡管在活性污泥中加入具有自凝聚能力的純種細菌的方法也可以進一步強化顆粒的形成，用這種方法8天就能培養(yǎng)出平均粒徑446um的好氧顆粒污泥，但是在實際應用中這種方法需要先進行大量的純種細菌培養(yǎng)，操作步驟復雜，成功率難以保證，可操作性差，實際應用價值較低。因此，縮短好氧顆粒污泥反應器的啟動時間來進一步促進好氧顆粒污泥技術(shù)的廣泛應用是非常重要的課題，也具有非常重要的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟價值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法，這種快速培養(yǎng)方法能有效地縮短培養(yǎng)好氧顆粒污泥需要的時間，克服好氧顆粒污泥在實際推廣應用中的瓶頸。本發(fā)明公開了一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法，該方法包括下列步驟(1)接種在序批式反應器中接種活性污泥；(2)進水將污水通過序批式反應器底部的進水口泵入反應器中；(3)曝氣通過反應器底部設置的曝氣裝置進行曝氣工序，使污泥和接入反應器的污水充分反應；(4)沉淀設置沉淀時間，反應器進入污泥沉淀工序；(5)排水位于出水口以上位置的污水通過排水泵排出反應器；其中，沉淀時間大于0小于15分鐘，有機負荷高于1.5g Γ1 cf1，步驟⑵至(5)在反應器中按周期反復運行。
在步驟(2)和步驟(3)之間可以增加步驟將泥水靜置或混合，使反應器處于缺氧或厭氧狀態(tài)。本發(fā)明的一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法是在一個以序批式方式運行的反應器(Sequencing Batch Reactor, SBR)中完成的，如附圖1所示，好氧顆粒污泥快速培養(yǎng)方法涉及到的裝置是由曝氣氣泵1、氣體流量計2、序批式反應器SBR3、進水泵4、進水口 5、系統(tǒng)時間控制器6、出水泵7、出水口 8等構(gòu)成。在主體反應器中，進水由進水泵4通過進水口 5進入到反應器3中，氣體由氣泵1提供并由氣體流量計2控制其流量。污水經(jīng)過好氧曝氣反應，污泥按照設定的時間沉淀，之后處理完的污水通過出水泵7經(jīng)由出水口 8排出反應器，該套系統(tǒng)由時間控制器6來控制各個泵的開關啟動。以上步驟進水_排水在反應器中按周期反復操作，操作周期可以視進水水質(zhì)決定。該方法運行時采用小于15分鐘的沉淀時間和高于1.5g Γ1 Cf1的污泥有機負荷，而操作周期范圍可以是0. 5-12小時，進水時間和排水時間范圍可以在1-120分鐘，曝氣強度可以在0. l-5vvm，曝氣階段前的厭氧或是缺氧階段可有可無。以上所指活性污泥，是指各種廣泛用于處理污水中的污泥。更進一步地，本發(fā)明提供了一種維持好氧顆粒污泥反應器的長期穩(wěn)定運行的方法，這種方法要點包括A.通過延長操作周期或者降低進水的化學需氧量(COD)濃度或者減少交換比的方法來降低有機負荷到IOg Γ1 Cf1以下；B.將穩(wěn)態(tài)運行時的污泥沉淀時間維持在10分鐘以下。在本發(fā)明中，實驗室條件下利用容易降解的合成廢水1天內(nèi)就能培養(yǎng)出好氧顆粒污泥，且反應器在1-2周時間內(nèi)就能達到穩(wěn)定運行狀態(tài)，并且這種快速培養(yǎng)的好氧顆粒污泥具有保持長期穩(wěn)定運行的能力。在中試規(guī)模研究中，反應器能在14天內(nèi)就出現(xiàn)好氧顆粒污泥，30天之內(nèi)顆粒特征達到穩(wěn)態(tài)，系統(tǒng)在運行50天左右反應器性能進入穩(wěn)定狀態(tài)并表現(xiàn)出長期穩(wěn)定運行的能力。本發(fā)明涉及的方法和一般方法相比的優(yōu)勢在于，傳統(tǒng)的好氧顆粒污泥培養(yǎng)方法大都采用逐步降低沉淀時間和固定的反應器有機負荷的方法來實現(xiàn)好氧顆粒污泥的培養(yǎng)，而本發(fā)明中涉及到的方法在反應器啟動時采用的是較高的反應器有機負荷和固定的比較短的沉淀時間。本發(fā)明涉及的方法和一般方法相比的優(yōu)勢還在于，在反應器啟動時采用的較高的反應器有機負荷不會對好氧污泥顆?；^程造成不利影響。本發(fā)明涉及的方法和一般方法相比的優(yōu)勢還在于，污泥完成顆?；枰臅r間大為縮短，只需1-2周。
圖1好氧顆粒污泥快速培 養(yǎng)裝置示意中標號為1.曝氣氣泵；2.氣體流量計；3.序批式反應器SBR ；4.進水泵；5.進水口 ；6.系統(tǒng)時間控制器；7.出水泵；8.出水口
具體實施方式
下面的實施例是對本發(fā)明的進一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。實施例1 實驗室中利用合成廢水培養(yǎng)好氧顆粒材料和方法反應器啟動污泥來自一般市政污水處理廠，經(jīng)過4天人工合成配水的馴化后進入反應器中。 反應器的工作體積2. 0L,以序批式的方式周期運行。合成污水通過反應器底部的進水口泵入反應器中，進水時間每周期5分鐘。曝氣通過氣泵經(jīng)由反應器底部進氣實現(xiàn)，反應器進行生化反應。在曝氣停止后，反應器系統(tǒng)進入沉淀階段。采用5分鐘較短的沉淀時間可以使沉降性能良好的污泥截留在反應器中。反應后的出水通過排水泵經(jīng)由位于反應器中部(交換比50%)的出水口排出，排水時間每周期5分鐘。系統(tǒng)運行通過一個時間控制器來實現(xiàn)控制。本實施例涉及7個反應器的運行，各個反應器的運行參數(shù)詳見下表1。表17反應器的運行參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法，其特征在于，該方法包括下列步驟(1)接種在序批式反應器中接種活性污泥；(2)進水將污水通過序批式反應器底部的進水口泵入反應器中；(3)曝氣通過反應器底部設置的曝氣裝置進行曝氣工序，使污泥和接入反應器的污水充分反應；(4)沉淀設置沉淀時間，反應器進入污泥沉淀工序；(5)排水位于出水口以上位置的污水通過排水泵排出反應器；其中，沉淀時間大于O小于15分鐘，有機負荷高于LSgr1CT1,步驟(2)至(5)在反應器中按周期反復運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法，其特征在于，在步驟(2) 和步驟(3)之間增加一步驟將泥水靜置或混合，使反應器處于缺氧或厭氧狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法，其特征在于反應器的運行周期為0. 5-12小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法，其特征在于反應器運行時的進水時間和排水時間為1-120分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法，其特征在于曝氣強度為0. l-5vvm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法，其特征在于通過控制操作周期使反應器的有機負荷高于1. 5g Γ1 cf1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法，其特征在于通過控制交換比使反應器的有機負荷高于1.5g Γ1 cf1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法，其特征在于沉淀時間大于0分鐘小于10分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法，其特征在于反應器的有機負荷低于IOg Γ1 Cf1。
全文摘要
本發(fā)明屬于廢水生物處理技術(shù)領域，具體涉及一種好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法。該方法包括在序批式反應器中接種活性污泥；將污水通過反應器底部的進水口泵入反應器中；通過反應器底部設置的曝氣裝置進行曝氣工序；設置沉淀時間，反應器進入污泥沉淀工序；位于出水口以上位置的污水通過排水泵排出反應器幾個步驟。其中，沉淀時間大于0小于15分鐘，有機負荷高于1.5gl-1d-1，步驟進水至步驟排水在反應器中按周期反復運行，操作周期范圍可以是0.5-12小時，進水時間和排水時間范圍可以在1-120分鐘，曝氣強度可以在0.1-5vvm。該方法能有效的縮短顆粒污泥的培養(yǎng)時間。并且這種快速培養(yǎng)的好氧顆粒污泥具有保持長期穩(wěn)定運行的能力。
文檔編號C02F3/12GK102219297SQ20101014938
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者劉永強, 鄭俊華 申請人:復旦大學