一种生物膜反应器的快速挂膜方法技术

本发明专利技术涉及一种生物膜反应器的快速挂膜方法，在装载生物填料的反应器内接种好氧活性污泥，使用工业污水在好氧条件下进行挂膜培养，培养过程中加入有机碳源和腐殖质；当出水污泥浓度基本稳定不变时，在反应器内接种厌氧活性污泥，转入厌氧条件下进行挂膜培养，培养过程中加入糖醇类化合物和腐殖质。本发明专利技术方法能使厌氧菌在反应器内快速增值，挂膜速度快，启动周期短，生物膜不易脱落，保证生物膜反应器稳定达到深度脱氮效果。

A rapid method of biofilm formation in biofilm reactor

【技术实现步骤摘要】
一种生物膜反应器的快速挂膜方法
本专利技术属于废水处理
，具体涉及一种生物膜反应器的快速挂膜方法。
技术介绍
生物膜法指的是在污水处理中的微生物附着或固定在生物填料表面而形成一层生物膜，通过生物膜中的微生物进行有机物和含氮污染物等有害成分的降解。生物膜法以其运行稳定、剩余污泥少、管理简单、对氨氮和难降解污染物去除能力强、能够适应较大水质范围变化等优点，开始在生活污水和工业废水处理中得到广泛应用。按照运行方式不同，可分为生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床等。虽然生物膜法具有较高的处理效率，对于受有机物及含氮污染物的水体有明显的效果。但生物膜法还存在挂膜时间长、生物膜容易脱落、生物量低、含氮污染物去除效率不稳定等不足。特别是对于废水深度脱氮处理来说，由于厌氧菌增殖慢，普遍存在挂膜困难，启动周期长的情况，制约了其在工业废水和生活污水处理领域的应用。CN200710061583.9公开了一种生物接触氧化池中填料的挂膜方法，通过污泥循环、曝气和悬浮微生物排放，增加填料上的微生物量，通过控制有机负荷来培养生物膜。该方法适用于悬浮填料好氧挂膜过程。CN105565480A公开了一种移动床生物膜反应器中载体填料的挂膜方法，通过对移动床生物膜反应器同时进行排水和补充离交废水，进行动态培养，并回流活性污泥，该方法需要监控污泥浓度，操作不便。CN106542655A公开了一种高效脱氮微生物菌剂快速挂膜方法，该方法采用好氧硝化反应器挂膜，可以解决脱氮微生物挂膜用时长、附着度差、操作复杂、生物量低、耐冲击负荷差的缺陷，提高硝化细菌的固着量，挂膜速度快，可以增强抵御外界环境变化的能力和抗冲击负荷的能力。但该方法所述生物膜氨氮去除率大于等于95%，适合处理含氨氮污染物的污水，没有涉及总氮的处理效果。
技术实现思路
针对现有生物膜反应器挂膜存在的不足，本专利技术提供了一种生物膜反应器的快速挂膜方法。本专利技术方法能使填料上的微生物生长状况良好，厌氧菌在反应器内快速增殖，挂膜速度快，启动周期短，生物膜不易脱落，保证生物膜反应器稳定达到深度脱氮效果。本专利技术提供的生物膜反应器快速挂膜方法，包括以下内容：（1）在装载生物填料的反应器内接种好氧活性污泥，使用工业污水在好氧条件下进行挂膜培养，培养过程中加入有机碳源和腐殖质；（2）当出水污泥浓度基本稳定不变时，在反应器内接种厌氧活性污泥，转入厌氧条件下进行挂膜培养，培养过程中加入糖醇类化合物和腐殖质。本专利技术步骤（1）所述的好氧活性污泥取自污水处理场好氧曝气池的活性污泥，按照污泥浓度2000-3000mg/L进行接种。该好氧活性污泥含有能脱除COD的微生物，或者含有脱除COD、氨氮和总氮等的微生物。本专利技术步骤（1）所述的工业污水中总氮浓度为50-300mg/L，其中氨氮浓度为5-10mg/L，硝酸盐氮浓度为50-300mg/L，COD100-1000mg/L（Cr法，以下同），B/C小于0.2。本专利技术步骤（1）所述的有机碳源选自葡萄糖、甲醇、乙酸等中的至少一种，优选葡萄糖；加入后使得培养体系内COD浓度增加100-200mg/L。本专利技术步骤（1）所述的腐殖质为腐殖酸、富里酸、胡敏素等中的至少一种，优选腐殖酸，加入量为每小时所处理废水体积的0.05%-0.1%。本专利技术步骤（1）所述的好氧条件是：溶解氧浓度为0.5-2mg/L，温度为28-35℃，pH为7.5-8.5。好氧条件能够促进好氧菌的快速生长，优先在填料上形成较为致密的生物膜。优选的，采取先间歇进水，并加入腐殖质，待COD去除率大于70%时启动连续进水，控制水力停留时间为6-12h。这种培养方式能够减少腐殖质的用量，而且可以使生物膜不易脱落。本专利技术步骤（2）当好氧条件下培养的出水污泥浓度在3-5天内基本稳定不变时，进入厌氧条件培养阶段。所述的厌氧活性污泥来自二沉池或者厌氧池的活性污泥，按照污泥浓度为3000-4000mg/L进行接种。厌氧条件为：溶解氧浓度在0.1-1.0mg/L，温度为28-35℃，pH为7.5-8.5。转为厌氧条件后，部分好氧微生物因环境条件的变化会分泌胞外聚合物，为厌氧菌的生长繁殖提供附着生长条件，可以缩短挂膜时间。本专利技术步骤（2）所述的糖醇类化合物选自甘露醇、山梨醇、海藻糖等中的一种或者几种。所述的腐殖质为腐殖酸、富里酸、胡敏素等中的一种或几种，优选腐殖酸。其中糖醇类化合物和腐殖质的重量比为5:1-1:5，优选2:1-1:2，总使用量为每小时所处理废水体积的0.05%-0.1%。本专利技术所述的生物填料包括但不限于悬浮填料、软性填料、组合填料、辫带式填料或碳纤维填料。本专利技术采用先好氧再厌氧两种条件下进行挂膜培养，在好氧条件下通过加入有机碳源和腐殖质，可以充分发挥好氧菌快速繁殖的优势，有利于提高好氧生物膜的稳定性；转入厌氧的不利条件后，部分微生物分泌胞外聚合物可以为厌氧菌的生长提供附着条件，并通过加入糖醇类化合物和腐殖质后，可以形成多基质协同作用体系，增强脱氮单元的生物多样性，提高厌氧微生物的生理活性，在厌氧微生物快速增殖的同时可以增强生物膜的稳定性，提高了脱氮效果，缩短了厌氧菌的挂膜时间。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术方法和效果进行详细说明。实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。以下实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为本领域常规方法。下述实施例中所用的实验材料，如无特殊说明，均可从生化试剂商店购买得到。本专利技术实施例中，COD浓度采用GB11914-89《水质-化学需氧量的测定-重铬酸盐法》测定；氨氮浓度采用GB7478-87《水质-铵的测定-蒸镏和滴定法》测定；总氮浓度采用GB11894-89《水质-总氮的测定-碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》测定；硝酸盐氮浓度采用GB7480-1987《水质-硝酸盐氮的测定-酚二磺酸分光光度法》测定。实施例1在50L的反应器内装载半软性填料，使用某工业污水进行挂膜培养，污水中总氮浓度为300mg/L，氨氮浓度为5mg/L，硝酸盐氮浓度为290mg/L，CODCr为900mg/L，B/C小于0.2。好氧条件下挂膜培养阶段：首先按照污泥浓度2500mg/L接种某污水处理场好氧曝气池的活性污泥，该污泥含有脱除COD、氨氮和总氮的微生物。从反应器上部进水进行挂膜培养，先采用间歇进水2h，反应6h后排水的方式，待COD去除率大于70%时改为连续进水，水力停留时间为6h。培养过程中投加葡萄糖，加入后使得培养体系内COD浓度增加100mg/L，在间歇进水时按每小时所处理废水体积的0.05%加入腐殖酸，连续进水时停止加腐殖酸。好氧条件为：溶解氧浓度为1.0-2.0mg/L，温度为32-35℃，pH为7.5-8.0。厌氧条件下挂膜培养阶段：当好氧阶段出水污泥浓度3天内基本稳定不变时，按照3000mg/L接种二沉池污泥，转入厌氧条件下挂膜培养，培养过程中加入甘露醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物膜反应器的快速挂膜方法，其特征在于包括以下内容：/n（1）在装载生物填料的反应器内接种好氧活性污泥，使用工业污水在好氧条件下进行挂膜培养，培养过程中加入有机碳源和腐殖质；/n（2）当出水污泥浓度基本稳定不变时，在反应器内接种厌氧活性污泥，转入厌氧条件下进行挂膜培养，培养过程中加入糖醇类化合物和腐殖质。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物膜反应器的快速挂膜方法，其特征在于包括以下内容：
（1）在装载生物填料的反应器内接种好氧活性污泥，使用工业污水在好氧条件下进行挂膜培养，培养过程中加入有机碳源和腐殖质；
（2）当出水污泥浓度基本稳定不变时，在反应器内接种厌氧活性污泥，转入厌氧条件下进行挂膜培养，培养过程中加入糖醇类化合物和腐殖质。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的好氧活性污泥取自污水处理场好氧曝气池的活性污泥，按照污泥浓度2000-3000mg/L进行接种。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的工业污水中总氮浓度为50-300mg/L，其中氨氮浓度为5-10mg/L，硝酸盐氮浓度为50-300mg/L，COD为100-1000mg/L，B/C小于0.2。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述有机碳源选自葡萄糖、甲醇、乙酸中的至少一种，优选葡萄糖；加入后使得培养体系内COD浓度增加100-200mg/L。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的腐殖质为腐殖酸、富里酸、胡敏素中的至少一种，优选腐殖酸，加入量为每小时所处理废水体积的0.05%-0.1%。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的好氧条件是：溶解氧浓度为0.5-2mg/L，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高会杰，孙丹凤，陈明翔，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11