一种快速培养好氧颗粒污泥的工艺制造技术

本发明专利技术提供一种快速培养好氧颗粒污泥的工艺，包括依次执行的以下步骤：S1：往反应腔中依次加入第一水、诱导核、预处理污泥和第一未处理絮状污泥，得到反应体系；S2：对反应体系进行曝气作用315

【技术实现步骤摘要】
一种快速培养好氧颗粒污泥的工艺


[0001]本专利技术涉及污水处理
，尤其是指一种快速培养好氧颗粒污泥的工艺。

技术介绍

[0002]好氧颗粒污泥是近20年快速发展起来的活性污泥法污水处理技术，已被国际上公认为“下一代污水处理技术”。与传统活性污泥法比较，好氧颗粒污泥法具有沉降性优良、生物量高、对有毒物质以及有机负荷波动的耐受能力更强等优势。
[0003]目前，影响好氧颗粒污泥形成的因素主要为：水力剪切力、碳源有机负荷、pH值、游离氨浓度、反应温度、金属阳离子浓度以及污泥沉降时间等。综合以上因素，国内学者对于好氧颗粒污泥的形成过程提出四阶段说，其模型包括：(1)在重力、扩散力、热力学作用力(如布朗运动)、细菌自身运动和水力剪切力等作用下，发生细菌间的相互碰撞以及细菌与固体表面的黏附，得到最初的颗粒晶核；(2)在生物作用力(如离子键、氢键、细胞膜粘连溶融等)、物理作用力(如疏水作用、表面张力、范德华力、吸附架桥等)和化学作用力等的作用下，细胞间或细胞与固体悬浮物之间的连接会更加稳定，因而使碰撞得到的微生物聚集颗粒晶核保持稳定并进一步形成微生物聚集体；(3)在微生物、微生物分泌胞外多聚物(EPS)、菌群的生长与优势竞争等作用下，生物聚集体内的微生物持续重复生长、繁殖、聚集，逐渐形成初生颗粒污泥；(4)在水力剪切力的强化作用下，初生颗粒污泥形成稳定的三维空间结构。
[0004]但由于好氧颗粒污泥技术具有一定的技术壁垒，对工艺运行有较高的技术要求，且国内对于好氧颗粒污泥的形成原理研究相对起步较晚，缺乏在其形成过程中关键步骤的理论知识，导致国内对于好氧颗粒污泥快速启动方法还不成熟。目前，国内好氧颗粒污泥的启动周期较长，且好氧颗粒污泥形成工艺不成熟、稳定性不高；对于好氧颗粒污泥快速启动的方法，直接投放信号分子成本较高，在实际工程项目中经济效益较低；好氧颗粒污泥快速启动易导致其结构松散，长期运行过程中会导致颗粒化解体。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：设计一种培养时间缩短且结构稳定的好氧颗粒污泥。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种快速培养好氧颗粒污泥的工艺，包括依次执行的以下步骤：
[0008]S1：往反应腔中依次加入第一水、诱导核、预处理污泥和第一未处理絮状污泥，得到反应体系；
[0009]S2：对所述反应体系进行曝气作用315
‑
325min，沉淀分层，排水后加入第二水；
[0010]S3：重复步骤S2，直至形成好氧颗粒污泥；
[0011]在所述步骤S1中，所述第一水中钙离子浓度为20
‑
50mg/L，所述第一水的添加量为反应腔有效体积的80
‑
90％；所述诱导核的添加量为反应腔有效体积的1
‑
5％；所述预处理
污泥为将所含的微生物进行破壁处理后所得的污泥，其在所述反应体系中的浓度为1200
‑
1500mg/L；所述第一未处理絮状污泥在所述反应体系中的浓度为6000
‑
15000mg/L。
[0012]进一步地，还往所述第二水中添加钙离子，直至所述步骤S3中的所添加的第一未处理絮状污泥开始颗粒化；当添加钙离子时，所述第二水中钙离子浓度为20
‑
50mg/L。
[0013]进一步地，在执行步骤S1至步骤S3过程中，清水和污水交替使用，其中，所述第一水为污水，所述第二水为污水或清水。
[0014]进一步地，所述污水的碳氮比大于5，pH值为6.0
‑
7.5。
[0015]进一步地，在所述步骤S3中，当所添加的第一未处理絮状污泥开始颗粒化时，曝气作用时间调节为319
‑
321min，沉淀时间调节为9
‑
11min；当所添加的第一未处理絮状污泥的颗粒化程度大于50％时，曝气作用时间调节为324
‑
325min，沉淀时间调节为4
‑
6min；曝气上升流速为1
‑
2cm/s。
[0016]进一步地，在所述步骤S2中，初始的曝气时间为315
‑
316min，初始的沉淀时间为14
‑
16min。
[0017]进一步地，在所述步骤S2中，初始的曝气上升流速为1
‑
1.2cm/s；待在所述步骤S3中，所添加的第一未处理絮状污泥开始颗粒化时，曝气上升流速调节为1.7
‑
2cm/s。
[0018]进一步地，所述预处理污泥由第二未处理絮状污泥经过预处理得到；所述预处理方法为：在20
‑
25kHz的超声波作用下处理20
‑
30min；所述第一未处理絮状污泥和所述第二未处理絮状污泥均为絮状好氧活性污泥。
[0019]进一步地，在所述步骤S1中，所述预处理污泥添加完毕后，至少间隔1min后再添加所述第一未处理絮状污泥。
[0020]进一步地，所述诱导核为活性碳颗粒或钢渣，粒径为0.3
‑
0.6mm；所述第一未处理絮状污泥在所述反应体系中的浓度为12000
‑
15000mg/L；所述反应腔为序批式反应器中的反应腔；所述序批式反应器的高径比为10
‑
15：1，在温度为20
‑
25℃条件下运行，所述第二水的换水时间为4
‑
8min，沉淀完成后的排水时间为20
‑
25min。
[0021]本专利技术的有益效果在于：在水中引入钙离子，促进第二信使c
‑
di
‑
GMP的形成，从而刺激微生物分泌EPS；预处理污泥中，由于将微生物的细胞壁打破，并释放出已经合成的信号分子，提高环境中信号分子的浓度，进而加速微生物分泌EPS。微生物分泌的EPS有利于污泥颗粒化以及颗粒化后保持其结构的稳定。与传统工艺比较，好氧颗粒污泥的形成时间加快了30
‑
50％，且其结构稳定性更好。
具体实施方式
[0022]本专利技术最关键的构思在于：以信号分子和诱导核为理论核心，通过促进微生物分泌EPS，快速启动形成结构稳定的好氧颗粒污泥。
[0023]为了进一步论述本专利技术构思的可行性，根据本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果的具体实施方式详予说明。
[0024]实施例1
[0025]一种快速培养好氧颗粒污泥的工艺，包括依次执行的以下步骤：
[0026]S1：往反应腔中依次加入第一水、诱导核、预处理污泥和第一未处理絮状污泥，得到反应体系；
[0027]S2：在室温下，对所述反应体系进行曝气作用315
‑
325min，沉淀分层，排水后加入第二水；
[0028]S3：重复步骤S2，直至形成好氧颗粒污泥；
[0029]在所述步骤S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速培养好氧颗粒污泥的工艺，其特征在于，包括依次执行的以下步骤：S1：往反应腔中依次加入第一水、诱导核、预处理污泥和第一未处理絮状污泥，得到反应体系；S2：对所述反应体系进行曝气作用315
‑
325min，沉淀分层，排水后加入第二水；S3：重复步骤S2，直至形成好氧颗粒污泥；在所述步骤S1中，所述第一水中钙离子浓度为20
‑
50mg/L，所述第一水的添加量为反应腔有效体积的80
‑
90％；所述诱导核的添加量为反应腔有效体积的1
‑
5％；所述预处理污泥为将所含的微生物进行破壁处理后所得的污泥，其在所述反应体系中的浓度为1200
‑
1500mg/L；所述第一未处理絮状污泥在所述反应体系中的浓度为6000
‑
15000mg/L。2.如权利要求1所述的快速培养好氧颗粒污泥的工艺，其特征在于，还往所述第二水中添加钙离子，直至所述步骤S3中的所添加的第一未处理絮状污泥开始颗粒化；当添加钙离子时，所述第二水中钙离子浓度为20
‑
50mg/L。3.如权利要求2所述的快速培养好氧颗粒污泥的工艺，其特征在于，在执行步骤S1至步骤S3过程中，清水和污水交替使用，其中，所述第一水为污水，所述第二水为污水或清水。4.如权利要求3所述的快速培养好氧颗粒污泥的工艺，其特征在于，所述污水的碳氮比大于5，pH值为6.0
‑
7.5。5.如权利要求1所述的快速培养好氧颗粒污泥的工艺，其特征在于，在所述步骤S3中，当所添加的第一未处理絮状污泥和/或预处理污泥开始颗粒化时，曝气作用时间调节为319
‑
321min，沉淀时间调节为9
‑
11min；当所添加的第一未处理絮状污泥的颗粒化程度大于50％时，曝气作用时间调节为324
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【专利技术属性】
技术研发人员：姜维，孙临泉，田泽民，薛蔚琦，蒋，
申请(专利权)人：深圳市润科环保应用技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：