本发明专利技术公开了一种低温条件下移动床生物膜反应器快速启动的方法，属于水处理技术领域。本发明专利技术的步骤为：一、低温微生物的培养驯化；二、制备填料粘附层；三、制备微生物附着层；四、闷曝持续预定时间后停止曝气，经沉降后，将上清液从反应器底部排出；五、向MBBR池内泵入自配或实际低温废水，间歇运行，并逐渐减少反应器内投加的低温微生物的含量，直至全部排出；六、持续运行反应器，直到挂膜完成。本发明专利技术方法，与未实施本技术发明专利技术方案的对照反应器相比，此发明专利技术方法可处理温度为5‑10℃的废水，MBBR启动时间缩短5‑12d，COD的平均去除率可提高20％‑30％，氨氮的平均去除率可提高15％‑25％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水处理
，更具体地说，涉及一种低温条件下移动床生物膜反应器快速启动的方法。
技术介绍
近年来，生物膜法已广泛应用于生活污水以及食品废水、造纸废水、石油废水、制药废水等工业废水领域。其中移动床生物膜反应器是生物膜法中应用最广泛的一种新型高效的污水处理技术之一。相对于其他生物膜处理技术，MBBR更有利于微生物的富集，具有抗冲击能力强、沉降性能好、耐有机负荷高，兼具好氧、缺氧和厌氧多种代谢活性特点，有效提高了污水系统运行的稳定性，增强了对难降解污染物质的去除能力。在MBBR运行过程中，营养、温度、溶解氧、pH、盐度等是常需考虑到的重要环境参数，其中温度是影响反应器启动和运行效果的重要因素。首先，低温会抑制生物膜的形成；其次，低温会导致微生物的生长速率和营养利用率下降；最后，低温会导致常温下处于优势的微生物难以生存。因而研发一种MBBR在诸如低温等极端条件下的快速启动的方法成为生物膜法水处理领域的重要课题。当前关于低温条件下强化生物膜反应器运行和处理效果方法的研究较为常见，但有关加快生物膜反应器的启动的方法甚是缺乏，低温启动生物膜反应器的相关专利包括：中国专利申请号201310695637.2，生物转盘低温自然挂膜启动方法，首先小流量连续进水，再逐步提高进水流量，直至达到反应器设计的进水流量。该方法虽然无需接种，操作简单，但启动耗时较长，不易实现快速挂膜；中国专利申请号201510420656.3，基于低温环境下生物滤池的快速启动方法，在生物滤池外设置生物填料准备池，通过对水体加热，控制温度在28-30℃，形成生物膜后，将其转移至生物滤池中，经过水体交换，使微生物逐渐适应环境。该专利技术实施的水体加热的方法成本较高，同时设置填料准备池增加了占地面积。因此，提供一种在低温条件下能够快速且经济地启动MBBR的方法十分必要。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是针对低温条件下MBBR难以启动，提供一种低温条件下移动床生物膜反应器快速启动的方法，通过提高填料表面粘附性，促进微生物快速和稳固地附着于填料表面，同时以低温培养驯化的低温微生物接种，减少了微生物适应低温的时间，从而加快了MBBR的启动。为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种低温条件下移动床生物膜反应器快速启动的方法，包括以下步骤：步骤一、低温微生物的培养驯化：将好氧活性污泥或脱落生物膜置于培养装置中，加入100-200mg/L海藻糖、100-200mg/L葡萄糖、15-30mg/L金属离子，加入常规的营养元素和微量元素，控制水体温度为5-10℃、pH7±0.5、DO2-3mg/L，培养驯化后，所得的悬浮物即为所述的低温微生物；步骤二、制备填料粘附层：配置营养液，向1000mL的纯净水加入15-20g葡萄糖，20-25g海藻糖，0.05-0.1gCa2+，3-5g琼脂，摇匀混合后，经高温灭菌形成所述营养液，即所述的填料粘附层；步骤三、制备微生物附着层：将填料浸于所述营养液中1-10h后取出晾干，表面形成营养薄层，即得到含有粘附层的填料，向移动床生物膜反应器中投加所述含有粘附层的填料和低温微生物，投加的低温微生物的MLSS为1-2g/L，通过闷曝使微生物和填料充分接触，并附着于填料粘附层表面，形成微生物附着层；步骤四、闷曝持续预定时间后停止曝气，经沉降后，将上清液从反应器底部排出；步骤五、向MBBR池内泵入自配或实际低温废水，间歇运行，并逐渐减少反应器内投加的低温微生物的含量，直至全部排出；步骤六、持续运行反应器，直到挂膜完成。进一步地，在上述方案中，步骤一所述的脱落生物膜来自于常温条件下MBBR运行时脱落的生物膜。进一步地，在上述方案中，步骤一所述的金属离子选自Ca2+，Fe2+，Mg2+，Al3+中的任意一种。进一步地，在上述方案中，步骤二所述的营养液的配制在玻璃容器中进行。进一步地，在上述方案中，步骤二所述的用于填料浸泡的营养液温度为50℃-72℃且为半流体状态。进一步地，在上述方案中，步骤三所述的填料直径10-35mm，有效比表面积为350-850m2/m3，孔隙率为85％-92％，填料的填充比为20-60％。更进一步地，所述的填料是由以下成分组成：聚丙烯80-86％、热塑性树脂1-4％、多孔介质2-2.5％、锯屑1-1.5％、活性炭0.2-0.4％、高岭土1-1.2％、锗矿物粉体0.2-0.6％、余量为硅藻土；所述多孔介质为珍珠岩、生石灰和矿渣粉三者按任意比组成的混合物，混合物的粒径为0.2-2mm。进一步地，在上述方案中，步骤五所述的投加的低温微生物在3-5d内全部排出反应器。进一步地，在上述方案中，步骤六所述的评定MBBR启动和挂膜完成的标准为，反应器中出水COD和氨氮浓度保持稳定，填料表面形成黄色生物膜，能镜检出原生和后生动物。与现有技术相比，用本专利技术的有益效果体现在：(1)本专利技术的一种低温条件下移动床生物膜反应器快速启动的方法，在填料表面形成粘附层，一方面增加了填料表面的粘附性，促进接种微生物附着于其表面，另一方面为附着微生物可利用粘附层中的糖进行新陈代谢形成大量胞外聚合物，从而稳固其在填料表面的附着。(2)本专利技术的一种低温条件下移动床生物膜反应器快速启动的方法，培养低温微生物使用的海藻糖不仅可用作低温条件下高效保护剂增加细胞活性，而且可以作为微生物碳源，从而缩短培养驯化时间。(3)本专利技术的一种低温条件下移动床生物膜反应器快速启动的方法，所获得的低温微生物含有丰富的生物多样性，能耐受的温度达5-10℃。(4)本专利技术的一种低温条件下移动床生物膜反应器快速启动的方法，与常规挂膜方法相比，启动速率明显提高，且运行效果增强。(5)本专利技术的一种低温条件下移动床生物膜反应器快速启动的方法，该方法运行成本低、操作方便，具有很强的操作性与实际应用价值。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容，下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。实施例1本实施案例的一种低温条件下移动床生物膜反应器快速启动的方法，鉴于一般的“闷曝法”、“循环法”、“自然挂膜法”等传统挂膜方式难以满足低温条件下MBBR快速启动的需求。创新地在填料表面形成粘附层，一方面增加了填料表面的粘附性，促进接种微生物附着于其表面，另一方面为附着微生物可利用其粘附层中的糖进行新陈代谢形成大量胞外聚合物，从而稳固其在填料表面的附着。培养低温微生物使用的海藻糖不仅可用作低温条件下高效保护剂增加细胞活性，而且可以作为微生物碳源，从而缩短培养驯化时间，所获得的低温微生物含有丰富的生物多样性，能耐受的温度达5-10℃。本实施例中一种低温条件下移动床生物膜反应器快速启动的方法，包括以下步骤：步骤一、低温微生物的培养驯化：将好氧活性污泥或脱落生物膜置于培养装置中，加入100mg/L海藻糖、100mg/L葡萄糖、15mg/L金属离子，加入常规的营养元素和微量元素，控制水体温度为5℃、pH6.5、DO2mg/L，培养驯化后，所得的悬浮物即为所述的低温微生物；所述的脱落生物膜来自于常温条件下MBBR运行时脱落的生物膜，所述的金属离子选自Ca2+；步骤二、制备填料粘附层：在玻璃容器中配置营养液，向1000mL的纯净水加入15g葡萄糖，20g海藻糖，0.05gCa2+，3g琼脂，摇匀混合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低温条件下移动床生物膜反应器快速启动的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、低温微生物的培养驯化：将好氧活性污泥或脱落生物膜置于培养装置中，加入100‑200mg/L海藻糖、100‑200mg/L葡萄糖、15‑30mg/L金属离子，加入常规的营养元素和微量元素，控制水体温度为5‑10℃、pH 7±0.5、DO 2‑3mg/L，培养驯化后，所得的悬浮物即为所述的低温微生物；步骤二、制备填料粘附层：配置营养液，向1000mL的纯净水加入15‑20g葡萄糖，20‑25g海藻糖，0.05‑0.1g Ca2+，3‑5g琼脂，摇匀混合后，经高温灭菌形成所述营养液，即所述的填料粘附层；步骤三、制备微生物附着层：将填料浸于所述营养液中1‑10h后取出晾干，表面形成营养薄层，即得到含有粘附层的填料，向移动床生物膜反应器中投加所述含有粘附层的填料和低温微生物，投加的低温微生物的MLSS为1‑2g/L，通过闷曝使微生物和填料充分接触，并附着于填料粘附层表面，形成微生物附着层；步骤四、闷曝持续预定时间后停止曝气，经沉降后，将上清液从反应器底部排出；步骤五、向MBBR池内泵入自配或实际低温废水，间歇运行，并逐渐减少反应器内投加的低温微生物的含量，直至全部排出.步骤六、持续运行反应器，直到挂膜完成。...
【技术特征摘要】
1.一种低温条件下移动床生物膜反应器快速启动的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、低温微生物的培养驯化：将好氧活性污泥或脱落生物膜置于培养装置中，加入100-200mg/L海藻糖、100-200mg/L葡萄糖、15-30mg/L金属离子，加入常规的营养元素和微量元素，控制水体温度为5-10℃、pH7±0.5、DO2-3mg/L，培养驯化后，所得的悬浮物即为所述的低温微生物；步骤二、制备填料粘附层：配置营养液，向1000mL的纯净水加入15-20g葡萄糖，20-25g海藻糖，0.05-0.1gCa2+，3-5g琼脂，摇匀混合后，经高温灭菌形成所述营养液，即所述的填料粘附层；步骤三、制备微生物附着层：将填料浸于所述营养液中1-10h后取出晾干，表面形成营养薄层，即得到含有粘附层的填料，向移动床生物膜反应器中投加所述含有粘附层的填料和低温微生物，投加的低温微生物的MLSS为1-2g/L，通过闷曝使微生物和填料充分接触，并附着于填料粘附层表面，形成微生物附着层；步骤四、闷曝持续预定时间后停止曝气，经沉降后，将上清液从反应器底部排出；步骤五、向MBBR池内泵入自配或实际低温废水，间歇运行，并逐渐减少反应器内投加的低温微生物的含量，直至全部排出.步骤六、持续运行反应器，直到挂膜完成。2.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄辉，王庆，任洪强，朱燕，
申请(专利权)人：南京大学，南京大学宜兴环保研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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