一种好氧颗粒污泥快速培养方法技术

本发明专利技术公开了一种好氧颗粒污泥快速培养方法，包括如下步骤：将预曝气处理过的接种污泥投入序批式(SBR)反应器，采用人工合成模拟生活污水进行培养；培养过程分第一阶段和第二阶段，两个阶段均每隔3天向SBR反应器中投加一次活性污泥促进剂，第一阶段SBR反应器采用进水‑曝气‑缺氧‑二次曝气‑沉淀‑排水的方式运行，第二阶段SBR反应器采用进水‑厌氧‑曝气‑沉淀‑排水‑静置的方式运行，两个阶段均每天运行3～4个周期，每一个运行周期6～8小时。本发明专利技术经过镧化合物和钕化合物的合理配伍，经过合理的运行调控程序后，好氧颗粒污泥生长速度增快，经过25天左右的培养即可得到具有同步脱氮除磷功能的好氧颗粒污泥。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废水处理
，涉及一种好氧颗粒污泥快速培养方法。
技术介绍
好氧颗粒污泥是好氧条件下微生物通过自凝聚作用形成的高密度生物聚集体，其具有沉降性能好、生物量高、耐冲击负荷、能在高容积负荷条件下降解高浓度有机废水等优点。好氧颗粒污泥法依托SBR工艺，可缩小或省去污泥二沉池，占地面积小。另外，好氧颗粒污泥具备生物种群的多样性，能够同时去除有机物和氮磷等污染物。与传统的活性污泥法相比，好氧颗粒污泥法可以简化工艺流程，减少污水处理系统的容积和占地面积，降低投资和运行成本，因此，好氧颗粒污泥工艺已成为水污染控制领域的研究热点之一。国内外研究人员围绕着好氧颗粒污泥培养的底物与有机负荷、反应器结构及其操作方式、水力剪切力与沉淀时间、接种污泥与溶解氧等条件对好氧颗粒污泥培养进行了大量研究。相关的研究报道表明好氧颗粒污泥工艺启动时间普遍较长，一般需要30～90天的时间，有的甚至更长，启动速度慢成为制约好氧颗粒污泥技术规模化应用的瓶颈。另外我国城市污水大都是低有机物浓度的特点(COD低于200mg/L)也是好氧颗粒污泥技术在我国工程化应用的一个瓶颈，因为高有机负荷更有利好氧颗粒污泥的形成。为了突破这些瓶颈，缩短颗粒污泥启动期，需要提出一种低底物浓度条件下快速培养好氧颗粒污泥的方法。中国专利CN201110361536.2公开了一种加速好氧颗粒污泥培养的方法，通过在接种了絮状活性污泥的SBR反应器(Sequence Batch Reactor)中投加MgAlCO3-LDH作为污泥颗粒化促进剂进行好氧颗粒污泥的培养，SBR反应器按进水-曝气-沉降-排水的方式运行，将絮状活性污泥颗粒化的时间缩短至3～4周，减少了好氧颗粒污泥培养的时间。中国专利申请文件CN201310069650.7提出了一种稀土镨改性好氧颗粒污泥的培养方法，利用含Pr3+金属浓度为5～15mg/L的污水循环重复驯化和改性污泥，成功获得改性好氧颗粒污泥，通过稀土元素镨对微生物活性的低促高抑作用，改善了好氧颗粒污泥苛刻的培养运行条件等缺点，加速了污泥颗粒的形成，从而快速培养出好氧颗粒污泥。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种以稀土化合物为活性污泥促进剂，在低底物浓度条件下快速培养好氧颗粒污泥的方法。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种好氧颗粒污泥快速培养方法，包括以下步骤：S1、以活性污泥作为接种污泥，连续曝气24～30小时后，投入序批式(SBR)反应器，活性污泥加入量为SBR反应器体积的30％～40％；S2、采用人工合成模拟生活污水作为进水，在SBR反应器中对接种污泥进行颗粒化培养；S3、运行调控：根据SBR反应器运行方式的不同，整个好氧颗粒污泥培养过程分为第一阶段和第二阶段，在第一阶段和第二阶段均向SBR反应器的接种污泥中每隔3天投加一次活性污泥促进剂，所述活性污泥促进剂为镧化合物和钕化合物的复配物，运行调控结束即成功获得具有同步脱氮除磷功能的好氧颗粒污泥。本专利技术以活性污泥作为接种污泥，活性污泥先经过24～30小时的连续曝气，接种的二沉池污泥得到充分的吸氧、唤醒，逐步适应反应器新环境，以便于后期的运行调控的处理。本专利技术通过在好氧颗粒污泥培养过程中多次添加镧化合物和钕化合物复配制成的活性污泥促进剂，大大缩短了好氧颗粒污泥的培养周期，并且改善了好氧颗粒污泥的理化和生物学特性。稀土元素对生物体有“低促高抑”的生物学效应，在低剂量使用可对生物机体产生促进作用，而高剂量使用则对生物机体成长产生抑制作用。较低剂量的镧化合物和钕化合物复配可产生协同效应，促进好氧颗粒污泥以高于通常水平的速度形成。每次添加合适剂量的活性污泥促进剂后，SBR反应器的出水水质会有一定程度的下降，污泥的颗粒化程度受到一定的抑制，这是因为新化合物的引入使活性污泥出现暂时的不适应，在污泥适应新环境后，反应器中污泥的沉降性能明显改善，出水水质逐渐变好，这说明活性污泥促进剂对污泥颗粒化和污泥中微生物生长的促进作用开始显现。反应器出水水质和污泥性能的变化与活性污泥促进剂的投加量具有明显的相关性，单次剂量投入越多，出水水质下降越明显，系统恢复时间越长。因此，本专利技术提出多次低剂量添加的方案，但低剂量添加可能对颗粒污泥的形成促进不足，为强化颗粒形成的效果，本专利技术提出了镧化合物和钕化合物复配添加的方案。同时，使用本专利技术的方案可大幅缩短好氧颗粒污泥培养时间，使好氧颗粒污泥反应器能够快速启动，相对于传统工艺改善效果明显。作为优选，步骤S1中所述活性污泥在反应器中的接种浓度为3500～4200mg/L。在上述浓度范围内，活性污泥具有较好的接种效果，也比较方便后续处理。作为优选，所述人工合成模拟生活污水主要包括乙酸钠、氯化铵、磷酸二氢钾、微量元素，以乙酸钠为碳源，氯化铵为氮源，磷酸二氢钾为磷源，COD浓度控制在150～230mg/L，氨氮浓度控制在25～35mg/L，磷浓度控制在6～10mg/L，以碳酸氢钠来调节pH，使系统pH值维持在7～8，碳酸氢钠110mg/L，另外为了保证微生物的生长和繁殖，加入适量微量元素作为补充。进一步地，微量元素包括H3BO3 100mg/L，MgSO4·7H2O 40mg/L，CaCl2 30mg/L，MnCl2·2H2O 110mg/L，(NH4)6Mo7O24·4H2O 70mg/L，CuSO4·5H2O 30mg/L，ZnSO4·7H2O 100mg/L，CoCl2·6H2O 100mg/L，FeCl3·6H2O 1000mg/L，KI 30mg/L，NiCl2 60mg/L，EDTA 50mg/L中的一种或多种。作为优选，步骤S3中所述镧化合物和钕化合物的质量比为(1～3)：(3～1)，在该配比范围内，镧化合物和钕化合物能够发挥最佳的协同作用。进一步优选，步骤S3中所述镧化合物为硝酸镧、氯化镧中的一种或两种，所述钕化合物为硝酸钕、氯化钕的一种或两种。作为优选，步骤S3中投加活性污泥促进剂后，SBR反应器中镧化合物的浓度为5～10mg/L，钕化合物浓度控制在与镧化合物比例在此前优选的质量比范围内。镧化合物和钕化合物的浓度过高会对好氧颗粒污泥的培养和形成产生抑制作用，而过低的浓度则对好氧颗粒污泥的培养和形成起不到明显的促进作用，因此将投加活性污泥促进剂后，SBR反应器中镧化合物和钕化合物的浓度控制在上述范围内。作为优选，步骤S3第一阶段中SBR反应器每天运行3～4个周期，其中每一个运行周期按进水-曝气-缺氧-二次曝气-沉淀-排水的方式运行，每一个运行周期为6～8小时，污泥停留时间为20～30天，第一阶段的运行时间为14～19天。培养过程的第一阶段采用两次曝气的方式进行，在保证曝气效果的同时将曝气时间控制在较短时间内，降低设备能耗。曝气阶段，SBR反应器的接种污泥获得足够的溶解氧，SBR反应器中的有机物与微生物及溶解氧接触面增大，保证微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中的有机物进行氧化分解。停止曝气后的缺氧阶段，反应器内由好氧状态向缺氧状态转化，相应微生物进行反硝化反应；二次曝气阶段，能将泥水再次充分混合，为后续筛选沉降性能差的污泥予以排除做准备；在沉淀阶段，根据污泥沉降性能的变化，逐渐缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种好氧颗粒污泥快速培养方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、以活性污泥作为接种污泥，连续曝气24～30小时后，投入序批式(SBR)反应器，活性污泥加入量为SBR反应器体积的30％～40％；S2、采用人工合成模拟生活污水作为进水，在SBR反应器中对接种污泥进行颗粒化培养；S3、运行调控：培养过程包括第一阶段和第二阶段，在第一阶段和第二阶段均向SBR反应器的接种污泥中每隔3天投加一次活性污泥促进剂，所述活性污泥促进剂为镧化合物和钕化合物的复配物，运行调控结束即得具有同步脱氮除磷功能的好氧颗粒污泥。

【技术特征摘要】
1.一种好氧颗粒污泥快速培养方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、以活性污泥作为接种污泥，连续曝气24～30小时后，投入序批式(SBR)反应器，活性污泥加入量为SBR反应器体积的30％～40％；S2、采用人工合成模拟生活污水作为进水，在SBR反应器中对接种污泥进行颗粒化培养；S3、运行调控：培养过程包括第一阶段和第二阶段，在第一阶段和第二阶段均向SBR反应器的接种污泥中每隔3天投加一次活性污泥促进剂，所述活性污泥促进剂为镧化合物和钕化合物的复配物，运行调控结束即得具有同步脱氮除磷功能的好氧颗粒污泥。2.根据权利要求1所述的一种好氧颗粒污泥快速培养方法，其特征在于，步骤S1中所述活性污泥在反应器中的接种浓度为3500～4200mg/L。3.根据权利要求1所述的一种好氧颗粒污泥快速培养方法，其特征在于，步骤S2中人工合成模拟生活污水COD浓度为150～230mg/L，氨氮浓度为25～35mg/L，磷浓度为6～10mg/L，pH值维持在7～8。4.根据权利要求1所述的一种好氧颗粒污泥快速培养方法，其特征在于，步骤S3中镧化合物和钕化合物的质量比为(1～3)：(3～1)。5.根据权利要求1或4所述的一种好氧颗粒污泥快速培养方法，其特征在于，所述的镧化合物为硝酸镧、氯化镧中的一种或两种，所述的钕化合物为硝酸钕、氯化钕的一种或两种。6.根据权利要求1所述的一种好氧颗粒污泥快速...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国靖，王冬波，唐力，夏静芬，李小明，罗琨，陈洪波，金理健，杨麒，曾光明，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43