一种低温下部分亚硝化颗粒污泥的强化培养方法技术

本发明专利技术提供一种低温下部分亚硝化颗粒污泥的强化培养方法，包括以下步骤：在序批式活性污泥(SBR)反应器中接种二沉池絮状物污泥，其中所接种的絮状物污泥体积占反应器总体积的25％；在SBR反应器中于25～30℃驯化培养好氧颗粒污泥；好氧颗粒污泥培养完成后，在SBR反应器中于30～35℃培养亚硝化颗粒污泥；亚硝化颗粒污泥培养完成后，调整体系的水力停留时间，以形成部分亚硝化颗粒污泥，使得出水水质符合厌氧氨氧化的进水要求；将SBR反应器温度按照0.1～0.5℃/d的速度逐步降低至10～15℃，并加入粉煤灰继续培养，得到活性强化的部分亚硝化颗粒污泥。

A strengthening culture method of partial nitrification granular sludge at low temperature

The present invention provides a method to strengthen the training of low temperature partial nitrification granular sludge, which comprises the following steps: in sequencing batch reactor (SBR) with two sedimentation tank sludge floc, which inoculated floc sludge volume to total volume of the reactor 25% in SBR reactor; cultivate aerobic granular sludge acclimation to 25~30 DEG C; after the completion of cultivation of aerobic granular sludge in SBR reactor, cultivation of nitrification granular sludge at 30~35 DEG C; after the completion of training of nitrification granular sludge, hydraulic retention time adjustment system, to form a partial nitrification granular sludge, the treated water meets the requirements of anaerobic ammonia oxidation; the temperature of the SBR reactor in 0.1 ~ 0.5 DEG /d speed gradually reduced to 10~15 DEG C, and cultured by adding fly ash, partial nitrification granular sludge activity enhancement.

【技术实现步骤摘要】
一种低温下部分亚硝化颗粒污泥的强化培养方法
本专利技术属于废水生物处理
，具体涉及一种低温下部分亚硝化颗粒污泥的强化培养方法。
技术介绍
现今城市污水脱氮主要依靠的是硝化-反硝化工艺，然而该工艺主要存在能耗高的缺点。而亚硝化-厌氧氨氧化是近几年发展起来的新型自养脱氮工艺，具有能耗低的特点，NH4+-N为电子供体，NO2--N为电子受体，将其转化成N2。但厌氧氨氧化要求进水NO2--N/NH4+-N比为1.32∶1，严格的进水条件成为限制该工艺发展的技术瓶颈。而进行部分亚硝化反应，可以使NH4+-N去除部分便出水，使得出水比例满足厌氧氨氧化的进水要求。很大程度上减少了对氧气的消耗量。但部分亚硝化作为其前提与基础，在实际研究中存在污泥难以持留及增长、抗冲击、负荷能力差、长期运行容易失稳转向全程硝化等问题。又由于北方冬天温度低，亚硝化-厌氧氨氧化技术需要在中高温进行，而维持中高温需要消耗大量能源，因此在低温条件下维持部分亚硝化颗粒污泥的活性尤为重要。粉煤灰以富铝玻璃体存在，是一种松散的固体集合物，其中含有硅、铝、铁、钙、镁等元素的氧化物(主要是SiO2和Al2O3，另有Fe2O3，CaO，MgO等)以及一些微量元素、稀有元素组成的细颗粒，具有很强的物理吸附和化学吸附性能。基于粉煤灰的这些特性，本申请专利技术人首次以粉煤灰作为初始自凝聚的初始内核，细菌可以在其表面粘附、附着、生长，并以此为基础形成初始小颗粒；该小颗粒外层菌胶团在气流、水流、颗粒间的相互碰撞等冲击下脱落后再次成为新颗粒的前体物，周而复始。同时，粉煤灰的加入导致污泥菌胶团与微粒或菌胶团本身在一个狭小空间内发生了更加频繁的碰撞与摩擦，延缓了污泥之间相互聚集及颗粒污泥的形成；但频繁的碰撞与摩擦又增强了颗粒污泥形成所需的水力选择压，从而促进了颗粒污泥结构的稳定，对亚硝化颗粒污泥具有较好的强化作用。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种低温下亚硝化颗粒污泥的强化培养方法，该方法可以有效增强亚硝化颗粒污泥的活性及稳定性。本专利技术的技术方案为：一种低温下部分亚硝化颗粒污泥的强化培养方法，包括以下步骤：(1)在序批式活性污泥(SBR)反应器中接种二沉池絮状物污泥，其中所接种的絮状物污泥体积占反应器总体积的25％；(2)在SBR反应器中于25～30℃驯化培养好氧颗粒污泥；(3)好氧颗粒污泥培养完成后，在SBR反应器中于30～35℃培养亚硝化颗粒污泥；(4)亚硝化颗粒污泥培养完成后，调整体系的水力停留时间，以形成部分亚硝化颗粒污泥，使得出水水质符合厌氧氨氧化的进水要求；(5)将SBR反应器温度按照0.1～0.5℃/d的速度逐步降低至10～15℃，并加入粉煤灰继续培养，得到活性强化的部分亚硝化颗粒污泥。进一步地，所述步骤(2)中驯化培养好氧颗粒污泥的具体控制条件为：SBR反应器曝气量为40～160L/min，曝气时间为360～450min，进水时间为5～10min，水力停留时间为6～12h，沉淀时间为5～10min，出水时间为5～10min，静置时间为10～35min；SBR反应器进水pH为7.0～7.2，进水COD为500～800mg/l，进水氨氮浓度为80～150mg/l，进水Ca2+浓度为100～200mg/l，驯化培养38～45d得到好氧颗粒污泥。进一步地，所述步骤(3)中培养亚硝化颗粒污泥的具体控制条件为：提高SBR反应器进水pH至7.3～7.6，降低进水COD为200～400mg/l，进水氨氮浓度提升至400～600mg/l，培养15～20d得到亚硝化颗粒污泥。进一步地，所述步骤(4)中调整体系的水力停留时间为1～5h。进一步地，所述步骤(5)中加入粉煤灰继续培养的具体控制条件为：粉煤灰的加入量为80～120mg/L，培养时间为60～90d。进一步地，所述活性强化的亚硝化颗粒污泥的粒径为0.7～2.1mm，沉降速度为0.3～0.6cm/s，出水氨氮去除率为65～70％，亚硝态氮累积率为65～70％，NO2--N/NH4+-N为(1.2±0.1)∶1。与现有技术相比，本专利技术的特点和有益效果是：本专利技术以粉煤灰作为初始自凝聚的初始内核，在低温条件下细菌就可以在其表面粘附、附着、生长，并以此为基础形成初始小颗粒，粉煤灰颗粒与部分亚硝化颗粒污泥发生频繁的碰撞，促进了颗粒污泥结构的稳定，并使得部分亚硝化颗粒污泥重新聚集。此外，本专利技术通过逐步降温过程可以使得部分亚硝化颗粒污泥逐渐适应环境变化，保证其活性在整个培养过程都未受到影响。附图说明图1为本专利技术实施采用的序批式活性污泥反应器(SBR)的结构示意图，其中，1-曝气管，2-水浴循环层，3-水浴出水管，4-混合液取水管，5-曝气头，6-水浴进水管，7-进水管，8-出水管。具体实施方式本专利技术实施所采用的絮状物污泥为二沉池回流污泥，MLSS为3300mg/L。本专利技术实施所采用的SBR反应器结构如图1所示，底端设置曝气头，排水率为70％。下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。实施例1本实施例提供一种低温下部分亚硝化颗粒污泥的强化培养方法，包括以下步骤：(1)在序批式活性污泥(SBR)反应器中接种二沉池絮状物污泥，其中所接种的絮状物污泥体积占反应器总体积的25％；(2)在SBR反应器中于28℃驯化培养好氧颗粒污泥，具体控制条件为：SBR反应器曝气量为120L/min，曝气时间为420min，进水时间为5min，水力停留时间为8h，沉淀时间为10min，出水时间为5min，静置时间为20min；SBR反应器进水pH为7.2，进水COD为700mg/l，进水氨氮浓度为90mg/l，进水Ca2+浓度为200mg/l，驯化培养45d得到好氧颗粒污泥；(3)好氧颗粒污泥培养完成后，在SBR反应器中于33℃培养亚硝化颗粒污泥，具体控制条件为：提高SBR反应器进水pH至7.5，降低进水COD为260mg/l，进水氨氮浓度提升至420mg/l，培养20d得到亚硝化颗粒污泥；(4)亚硝化颗粒污泥培养完成后，调整体系的水力停留时间为4h，以形成部分亚硝化颗粒污泥，使得出水水质符合厌氧氨氧化的进水要求；(5)将SBR反应器温度按照0.2℃/d的速度逐步降低至15℃，并加入粉煤灰继续培养，粉煤灰的加入量为80mg/L，培养时间为70d，得到活性强化的部分亚硝化颗粒污泥。本实施例得到的活性强化的亚硝化颗粒污泥的粒径为0.7mm，沉降速度为0.4cm/s，出水氨氮去除率为65％，亚硝态氮累积率为65％，NO2--N/NH4+-N为1.2∶1。实施例2本实施例提供一种低温下部分亚硝化颗粒污泥的强化培养方法，包括以下步骤：(1)在序批式活性污泥(SBR)反应器中接种二沉池絮状物污泥，其中所接种的絮状物污泥体积占反应器总体积的25％；(2)在SBR反应器中于28℃驯化培养好氧颗粒污泥，具体控制条件为：SBR反应器曝气量为160L/min，曝气时间为400min，进水时间为7min，水力停留时间为10h，沉淀时间为10min，出水时间为5min，静置时间为30min；SBR反应器进水pH为7.1，进水COD为600mg/l，进水氨氮浓度为100mg/l，进水Ca2+浓度为150mg/l，驯化培养44d本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温下部分亚硝化颗粒污泥的强化培养方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在序批式活性污泥(SBR)反应器中接种二沉池絮状物污泥，其中所接种的絮状物污泥体积占反应器总体积的25％；(2)在SBR反应器中于25～30℃驯化培养好氧颗粒污泥；(3)好氧颗粒污泥培养完成后，在SBR反应器中于30～35℃培养亚硝化颗粒污泥；(4)亚硝化颗粒污泥培养完成后，调整体系的水力停留时间，以形成部分亚硝化颗粒污泥，使得出水水质符合厌氧氨氧化的进水要求；(5)将SBR反应器温度按照0.1～0.5℃/d的速度逐步降低至10～15℃，并加入粉煤灰继续培养，得到活性强化的部分亚硝化颗粒污泥。

【技术特征摘要】
1.一种低温下部分亚硝化颗粒污泥的强化培养方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在序批式活性污泥(SBR)反应器中接种二沉池絮状物污泥，其中所接种的絮状物污泥体积占反应器总体积的25％；(2)在SBR反应器中于25～30℃驯化培养好氧颗粒污泥；(3)好氧颗粒污泥培养完成后，在SBR反应器中于30～35℃培养亚硝化颗粒污泥；(4)亚硝化颗粒污泥培养完成后，调整体系的水力停留时间，以形成部分亚硝化颗粒污泥，使得出水水质符合厌氧氨氧化的进水要求；(5)将SBR反应器温度按照0.1～0.5℃/d的速度逐步降低至10～15℃，并加入粉煤灰继续培养，得到活性强化的部分亚硝化颗粒污泥。2.根据权利要求1所述的一种低温下部分亚硝化颗粒污泥的强化培养方法，其特征在于，所述步骤(2)中驯化培养好氧颗粒污泥的具体控制条件为：SBR反应器曝气量为40～160L/min，曝气时间为360～450min，进水时间为5～10min，水力停留时间为6～12h，沉淀时间为5～10min，出水时间为5～10min，静置时间为10～35min；SBR反应器进水pH为7.0～7.2，进水COD为500～800mg/l，进水氨氮浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，李行，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21