一种利用微纳米气泡培养好氧颗粒污泥及其应用方法技术

本发明专利技术具体涉及一种利用微纳米气泡培养好氧颗粒污泥及其应用方法，通过利用纳米气泡为连续流反应器提供氧气来培养好氧颗粒污泥，溶氧利用率高，形成的颗粒泥稳定，性能优良。该微纳米气泡曝气培养好氧颗粒污泥反应系统由适配反应器，微纳米气泡发生装置，循环水、进水和出水管路等组成。微纳米气泡产生的羟基自由基有效的促进难降解有机污染物的氧化分解，进一步提高工业废水的可生化性，去除水中的有机物、氮、磷等污染物。磷等污染物。磷等污染物。

【技术实现步骤摘要】
一种利用微纳米气泡培养好氧颗粒污泥及其应用方法


[0001]本专利技术属于废水生物处理
，具体涉及一种利用微纳米气泡培养好氧颗粒污泥及其应用方法。

技术介绍

[0002]好氧颗粒污泥技术是20世纪90年代开始研究的一种新型污水处理技术，同普通絮状污泥相比，具有除污效果好、密度大、强度高、微生物种类多、结构稳定、耐冲击负荷强以及沉降性能好等优点。目前对于好氧颗粒污泥的培养大多集中在序批式（SBR）反应器中，但SBR存在着一定的不足，如出水水质不够稳定，反应器不能连续运行，处理水量少不适宜大规模工业应用等。我国大中型城市污水处理厂以连续流工艺居多，所以在连续流反应系统中培养好氧颗粒污泥更有实际意义。因此，近年来，探究好氧颗粒污泥应用于连续流运行模式处理污水成为污水好氧生物处理的研究热点。
[0003]培养好氧颗粒污泥过程中，需要向反应器中提供氧气。通常该阶段通过曝气的方式实现，而传统曝气方式多采用多孔或者微孔曝气装置，如曝气头曝气，曝气过程中会产生大量气泡，虽然提供了培养好氧颗粒污泥所需的水力剪切力，但是氧气的传递效率低、曝气成本高，且曝气提供的剪切力将会使颗粒污泥不稳定，流失等不良现象。微纳米气泡直径一般在0.1
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50 μm，大量存在于水中会使水体呈乳白色。它不仅可以提供氧气（普通气泡作用），还具备水中停留时间长、ζ电位高、吸附性能好的特点，因此在好氧颗粒污泥培养系统中具有可使用性。微纳米气泡在破裂瞬间会产生羟基自由基，可以有效地促进难降解有机污染物的氧化分解，因此其在生化性差的工业废水处理领域有很好的应用前景。
[0004]本专利技术提供一种处理工业废水的方法，首次用微纳米气泡培养好氧颗粒污泥，然后将其用于处理工业废水中，进一步利用好氧颗粒污泥同时去除废水中的有机物、氮、磷等污染物。

技术实现思路

[0005]针对好氧颗粒污泥在培养过程中溶解氧利用率低，曝气产生的水利剪切力造成颗粒污泥不稳定及现有好氧颗粒污泥反应器运行方式单一且存在曝气效率低、曝气成本高以及工业废水生化性差的问题，结合上述
技术介绍
，本专利技术提供了一种利用微纳米气泡培养好氧颗粒污泥，并用其处理工业废水的方法。
[0006]本专利技术的技术方案如下：本专利技术提出的一种利用微纳米气泡培养好氧颗粒污泥及其应用的方法，本方法利用微纳米气泡为连续流反应器提供氧气来培养好氧颗粒污泥，同时增加废水可生化性，然后在微纳米气泡与好氧颗粒污泥的耦合作用下进一步去除水中的有机物、氮、磷等污染物。该微纳米气泡曝气培养好氧颗粒污泥反应系统由适配反应器，微纳米气泡发生装置，循环管路、进水管路和出水管路等组成。
[0007]所述的适配反应器作为培养好氧颗粒污泥的池体，包括曝气区和沉淀区，沉淀区
的设置有利于污泥的沉淀与保留。
[0008]所述的适配反应器运行方式为连续流运行，底部进水，顶端出水。利用微纳米气泡发生器产生的微纳米气泡通过曝气头给反应器的曝气区曝气。
[0009]所述的适配反应器接种污泥为絮状污泥，进水为实际工业废水，反应器的运行参数为：水力停留时间2
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12 h， pH值6.0
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9.0，溶解氧2
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10 mg/L，水温25
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30℃，水力上升流速0.2
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2 cm/s；水力上升流速通过调节循环流量控制。
[0010]所述的微纳米气泡与好氧颗粒污泥的耦合作用是利用微纳米气泡破裂瞬间产生的羟基自由基，将难降解的有机物氧化为可生化的物质，然后通过好氧颗粒污泥去除该物质，从而促进水中难降解有机物的去除，在去除有机物的同时，好氧颗粒污泥通过生化作用去除水中的氮和磷等污染物。
[0011]本专利技术的优点是：与传统的培养好氧颗粒污泥所用装置繁琐，操作复杂，溶解氧利用率低，曝气剪切力大造成颗粒污泥不稳定相比，本专利技术首次将微纳米气泡用于好氧颗粒污泥的培养中，具有以下优势：（1）微纳米气泡溶氧率高，水中停留时间长，不需要太高的曝气量即可满足需求，在节约能耗的同时为好氧颗粒污泥的培养提供足够的氧气。
[0012]（2）微纳米气泡尺寸小，能减小气泡对颗粒的冲击，防止颗粒污泥的破碎，形成的颗粒污泥更加稳定，性能优良。
[0013]（3）微纳米气泡产生的羟基自由基可以有效地促进难降解有机污染物的氧化分解，进一步提高工业废水的可生化性，同时去除废水中的有机物、氮、磷等污染物。
[0014]（4）相比其他生物法处理工业废水，本专利技术具有节约成本、操作简单等优点。
附图说明
[0015]图1为一种利用微纳米气泡培养好氧颗粒污泥及其应用的方法的示意图。
[0016]附图标记1
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进水水箱；2
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进水泵；3
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微纳米气泡发生器；4
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曝气头；5
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循环泵；6
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取样口1；7
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取样口2；8
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取样口3；9
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出水箱；10
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污泥；11
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曝气区；12
‑
沉淀区。
具体实施方式
[0017]以下结合附图并通过实例对本专利技术作进一步说明：图1为一种利用微纳米气泡培养好氧颗粒污泥的方法的示意图。
[0018]实施例1
‑
3使用的反应装置如图1所示，其运行流程描述如下：通过进水泵2将原水连续从进水水箱1中抽水进入反应器内，由反应器下方进入；同时微纳米气泡发生器3产生的微纳米气泡通过曝气头4从反应器底部曝入；通过循环泵5控制反应器内水力上升流速，在循环上升流速以及微纳米气泡作用下污泥10呈现流动状态；废水与污泥在反应器曝气区11充分接触反应后至反应器上部进入沉淀区12，在重力的作用下，经过泥水分离最终从沉淀区12上方流出至出水箱9。
[0019]对比例1使用的反应装置与实施例1
‑
3相比，唯一的区别在于，用普通的多孔曝气装置替换微纳米气泡发生器3。
[0020]实施例1：好氧颗粒污泥的培养及处理造纸废水
具体步骤如下：向反应器连续进入造纸废水，在适配反应器内接种絮状污泥并运行，水力停留时间为6 h，利用微纳米气泡发生器产生微纳米气泡通过曝气头进入反应器，所述废水的成分为：COD值：500
±
50 mg/L，TN：100
±
20 mg/L，TP：10
±
2 mg/L。反应控制条件为：pH值7.0，溶解氧5.0 mg/L，水温28℃，水力上升流速0.2 cm/s。在反应器运行第5天，开始出现颗粒污泥；反应器运行第25天，絮状污泥全部转化为颗粒污泥；反应器运行过程中水质情况见表1。
[0021]表1实施例1的运行监测数据运行时间（d）进水COD（mg/L）出水COD（mg/L）进水TN（mg/L）出水TN（mg/L）1532.85310.42119.25111.7355本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用微纳米气泡培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：通过进水泵(2)将原水连续从进水水箱(1)中抽水，并由反应器下方进入反应器内；同时微纳米气泡发生器(3)产生的微纳米气泡通过曝气头(4)从反应器底部曝入，在循环上升流速以及微纳米气泡作用下，污泥(10)呈现流动状态；废水与污泥在反应器曝气区(11)充分接触反应后至反应器上部进入沉淀区(12)，在重力的作用下，经过泥水分离最终从沉淀区(12)上方流出至出水箱(9)。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的反应器为连续流反应器。3.如权利要求1所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海松，阎登科，胡培基，李丹杰，曹望，李琦，
申请(专利权)人：知和环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：