高盐废水生物处理系统的快速构建方法技术方案

本发明专利技术公开一种高盐废水生物处理系统的快速构建方法。它是在序批式生物膜反应器中通过接种城市污水处理厂的活性污泥，在组合填料上形成生物膜，并采用一定的启动运行方法及污泥驯化方式，在不投加嗜盐菌种的条件下使反应器内的活性污泥在３％盐度（以ＮａＣｌ计，下同）高盐环境下实现附着生长，并最终形成目标盐度下适合微生物生长的复合微生态生物膜处理系统。

Rapid construction method of biological treatment system for high salinity wastewater

The invention discloses a quick construction method for biological treatment system of high salinity wastewater. It is in the sequencing batch biofilm reactor inoculated with activated sludge from the city sewage treatment plant, biofilm formation in the composite filler, and the use of certain startup method and sludge acclimation, without adding strain halophilic conditions of activated sludge in the reactor in the 3% salinity (NaCl plan, the same below) high salt environment to achieve other plant, and ultimately the formation of the target compound for microbial growth under salinity microecological biological membrane treatment system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水处理、环境保护
，具体涉及一项高盐废水生物处理系统的快速构建技术，尤其是能在高盐废水处理系统中利用生物膜系统以及序批式反应器对盐度的耐冲击性来实现目标盐度下生物处理系统的快速高效构建的技术。
技术介绍
随着工业的发展和水资源的缺乏，一些工业行业所产生的高盐(盐度15g/L以上)生产废水，如皂素废水、石油开采废水、染料加工废水、食品加工废水等，其污染物浓度越来越高，成份也越来越复杂，排放量也将越来越大，给生态环境的压力也逐渐加大。 采用普通的活性污泥法往往由于高盐对废水处理系统中生物的毒害和抑制作用，以及污泥沉降性能的恶化等影响而使其微生物系统严重失稳。同时，普通活性污泥法处理高盐废水还存在处理效能低，抗盐度冲击能力差等缺点。目前，采用接种嗜盐微生物可以实现高盐条件下有机物的有效去除，但往往由于接种嗜盐菌受培养条件限制难以培养出适合某类废水有机物降解的高效降解菌，同时接种的嗜盐微生物对于处理系统而言属于外来物种，会与土著微生物形成竞争作用，导致该处理方法成本过高、效能不稳定。 近年来，随着对高盐废水生物处理技术的重视和发展，国内公开了200710105799.0 高含盐废水高效处理工艺。该工艺在序批式反应器中通过形成好氧颗粒污泥并采用一定的启动运行方法及污泥驯化方式，在不投加嗜盐菌条件下使反应器内污泥实现聚集生长并形成复合微生态从而实现高含盐废水的高效处理及改善系统的抗盐度冲击能力。该工艺虽然在不投加嗜盐菌的条件下实现了生物处理系统的构建，但该工艺由于为实现污泥的颗粒化，在小于1%的盐度下启动反应器，同时盐度提升梯度较缓(每次盐度提升梯度小于0.5%)，使其构建时间较长。此外，盐度提升梯度控制不当，很容易使颗粒发生膨胀破碎，同时高含盐条件下形成的菌胶团颗粒污泥容易被丝状菌颗粒污泥所取代，使高盐条件下形成的好氧颗粒污泥稳定性较差[i， ii， iii]
技术实现思路
为了克服现有高盐废水生物处理系统构建技术存在的缺陷，本专利技术提供一种。 本专利技术专利解决其技术问题所采用的技术方案是 —种，其是通过快速形成生物膜实现处理系统的快速构建；所述方法以序批式的运行方式。首先，采用易于微生物附着生长的组合填料快速实现微生物的附着并聚集生长，其次，将反应器在较低负荷下启动，通过逐步加大反应器内的有机负荷，使微生物高效降解有机物而得到增殖，加快生物膜的成形。最后，在含盐废水处理系统中采用二阶段盐度提升法，即通过控制进水盐度来调控反应器内盐度梯度的递增幅度实现污泥的高效驯化，并可在较短的时间内构建出目标盐度下的高盐生物处理系统。 本专利技术具体采用以下步骤进行 第一步在序批式生物膜反应器中投加组合填料作为微生物附着的载体，挂膜密 度(填料填充比)30% 50% ;然后接种活性污泥并确定接种体积V15使接种后反应器内的 污泥浓度达8 10g/L ; 第二步控制进水有机负荷为0. 5 1. 0kgC0D/(m3 *d)，并根据该负荷以及第一阶 段进水COD浓度(化学需氧量)，计算出每周期的进水体积V2 ;根据序批式生物膜反应器的 有机容积V = V一、+V3，确定所需加入自来水体积V3，并通过投加NaCl使所述反应器内的初 始盐度达3% ; 第三步控制曝气量使所述反应器内的溶解氧含量DO维持在6mg/L左右，水温 25°C 3(TC;按照进水盐度3%，让所述反应器在该条件下按每天1个周期进行第一阶段的 运行，运行工况为进水(0. 15 0. 25)h —反应(23. 5 23. 7)h —沉淀排水(0. 15 0. 25) h，共24h ;在第一阶段运行过程中，序批式生物膜反应器在3%高盐临界盐度值下，筛选出 接种活性污泥中的耐盐菌并使其成为优势细菌，使微生物在组合填料上附着生长并形成复 合微生态生物膜，从而达到改善污泥沉降性能和提高系统抗盐度冲击能力的目的； 第四步在第一阶段进水盐度3X条件下运行10 15d后(具体时间根据出水COD 情况确定)，采用改变进水盐度的二阶段盐度提升法(二阶段盐度提升法指通过改变两个 阶段的进水盐度来提升反应器内的盐度，第一阶段指反应器内初始盐度为3%，该阶段进水 盐度也为3% ;第二阶段指进水盐度为目标盐度，反应器内的盐度通过进目标盐度的废水、 排(3 % 目标盐度)的废水的方式逐日提高)，逐日提高反应器内的盐度直至目标盐度，从 而实现高盐条件即目标盐度下的微生物处理系统的快速构建。 本方法中采用的作为微生物附着载体的组合填料最好采用组合式半软性纤维填 料(其由软性纤维束、高分子聚合塑料环片、支撑套管、中心绳组成，其中软性纤维束用独 特的穿孔固定方式均匀的分布在塑料环片的周边)、多孔球型悬浮海绵填料(其由海绵、高 分子聚合多孔塑料球壳组成，海绵填充于整个球壳)、多孔球型悬浮半软性纤维填料(其由 前述组合式半软性纤维填料、高分子聚合多孔塑料球壳组成，组合式半软性填料由中心绳 固定于球壳的两端)等类型的填料。 本方法的核心是高盐废水处理系统启动初期微生物在组合填料上顺利快速附着和生物膜的顺利成形，以及构建过程中反应器内理论盐度梯度的递增调控。 该方法可以从以下四方面使现有高盐处理系统构建技术得到改善 1、充分利用稳定性较优的组合式半软性纤维填料、多孔球型悬浮海绵填料或多孔球型悬浮半软性纤维填料快速实现微生物的附着并形成生物膜； 2、处理超高盐废水的生物处理系统在进水有机容积负荷为0. 5 1. 0kg/(m3 d)下，通过逐步提高反应器内的实际承担有机负荷的变负荷法进行系统的快速构建； 3、在不向反应器内投加嗜盐微生物的条件下，通过接种活性污泥中能在反应器初始盐度3%的条件下生长的耐盐菌附着在组合填料中形成生物膜后，通过将进水盐度改成目标盐度来调控第二阶段反应器内的理论盐度提高梯度，实现目标盐度下污泥的快速驯化以及反应器的稳定运行。 利用生物膜优异的吸附性能在反应初期将废水中的微生物附着于生物膜表面，同 时填料上微生物通过对有机物的吸附降解而得到增殖，从而实现生物膜的成形增厚。此外，生物膜独特的复合微生态结构可以实现很好的抗盐度冲击能力。 4、充分发挥生物膜优异的抗冲击能力，可避免在高盐生物处理系统构建过程中因丝状菌发生的污泥膨胀而导致系统严重失稳的问题，构建出的生物处理系统具有较好的稳定性。 本专利技术充分发挥序批式生物膜反应器对有机物地高效去除、抗冲击负荷能力强的优点，改善系统中污泥的沉降性能，从而利用生物膜中附着微生物对盐度抗冲击能力较强的特点实现整个系统盐度的提升。通过系统构建过程中改变进水盐度调控反应器内的盐度梯度实现高盐废水处理系统在不加嗜盐菌种的条件下微生物的快速筛选及驯化，从而可降低废水处理系统构建的运行成本，同时高盐环境中可诱发普通活性污泥发生污泥膨胀的丝状菌可作为生物膜的优良骨架使高盐环境中形成的生物膜变得更加致密，而能够保障生物处理系统的高效稳定运行。附图说明 图1为高盐废水生物处理装置示意图。 图中各代号分别表示(1)序批式生物膜反应器(SBBR)装置；(2)曝气泵；(3)曝气头；(4)出水阀门；(5)组合填料。 图2的(a)为组合填料的实物图；图2的(b)为在组合填料上成形后的生物膜实物图。 图3为高盐榨菜腌制废水(目标盐度7%)生物系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高盐废水生物处理系统的快速构建方法，其是通过快速形成生物膜实现处理系统的快速构建；其特征是：所述方法以序批式的运行方式，采用以下步骤进行：　　第一步：在序批式生物膜反应器中投加组合填料作为微生物附着的载体，挂膜密度即填料填充比为３０％～５０％；然后接种活性污泥并确定接种体积Ｖ↓［１］，使接种后反应器内的污泥浓度达８～１０ｇ／Ｌ；　　第二步：控制进水有机负荷为０．５～１．０ｋｇＣＯＤ／（ｍ↑［３］.ｄ），并根据该负荷以及第一阶段进水ＣＯＤ浓度即化学需氧量，计算出每周期的进水体积Ｖ↓［２］；根据序批式生物膜反应器的有机容积Ｖ＝Ｖ↓［１］＋Ｖ↓［２］＋Ｖ↓［３］，确定所需加入自来水体积Ｖ↓［３］，并通过投加ＮａＣｌ使所述反应器内的初始盐度达３％；　　第三步：控制曝气量使所述反应器内的溶解氧含量ＤＯ维持在５．５～６．０ｍｇ／Ｌ，水温２５℃～３０℃；按照进水盐度３％，让所述反应器在该条件下按每天１个周期进行第一阶段的运行，运行工况为进水０．１５～０．２５ｈ→反应２３．５～２３．７ｈ→沉淀排水０．１５～０．２５ｈ，共２４ｈ；在第一阶段运行过程中，序批式生物膜反应器在３％高盐临界盐度值下，筛选出接种活性污泥中的耐盐菌并使其成为优势细菌，使微生物在组合填料上附着生长并形成复合微生态生物膜，从而达到改善污泥沉降性能和提高系统抗盐度冲击能力的目的；　　第四步：在第一阶段进水盐度３％条件下运行１０～１５ｄ后，具体时间根据出水ＣＯＤ情况确定，采用改变进水盐度的二阶段盐度提升法，逐日提高反应器内的盐度直至目标盐度，从而实现高盐条件即目标盐度下的微生物处理系统的快速构建；　　所述二阶段盐度提升法指通过改变第二阶段的进水盐度来提升反应器内的盐度的方法，在第二阶段的进水盐度为目标盐度，反应器内的盐度通过进目标盐度的废水、排３％～目标盐度的废水的方式逐日提高，直至达到目标盐度。...

【技术特征摘要】
一种高盐废水生物处理系统的快速构建方法，其是通过快速形成生物膜实现处理系统的快速构建；其特征是所述方法以序批式的运行方式，采用以下步骤进行第一步在序批式生物膜反应器中投加组合填料作为微生物附着的载体，挂膜密度即填料填充比为30％～50％；然后接种活性污泥并确定接种体积V1，使接种后反应器内的污泥浓度达8～10g/L；第二步控制进水有机负荷为0.5～1.0kgCOD/(m3·d)，并根据该负荷以及第一阶段进水COD浓度即化学需氧量，计算出每周期的进水体积V2；根据序批式生物膜反应器的有机容积V＝V1+V2+V3，确定所需加入自来水体积V3，并通过投加NaCl使所述反应器内的初始盐度达3％；第三步控制曝气量使所述反应器内的溶解氧含量DO维持在5.5～6.0mg/L，水温25℃～30℃；按照进水盐度3％，让所述反应器在该条件下按每天1个周期进行第一阶段的运行，运行工况为进水0.15～0.25h→反应23.5～23.7h→沉淀排水0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健，陈垚，方俊华，干丽莎，李晓品，卿晓霞，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]