申请日2014.10.28
公开(公告)日2015.03.25
IPC分类号C02F3/30
摘要
一种有效控制低氧条件下以H.hydrossis为优势丝状菌污泥膨胀的装置及方法，属于污水生物处理领域。装置主体A/O反应器V(缺氧区)：V(好氧区)=1:1.5～1.2.0，缺氧区均分为至少2格，好氧区均分为至少5。生活污水首先进入缺氧区，其次进入好氧区，再由好氧区最后一格室进入二沉池进行泥水分离，最后上清液排出;二沉池沉淀污泥回流至缺氧1格室，回流比为80%～120%，硝化液由好氧区最后一格室回流至缺氧1格室，回流比为130%～170%。本发明通过调整水流流式及提高溶解氧使以H.hydrossis为优势丝状菌的污泥恶性膨胀问题得到了有效控制，避免了系统污泥流失，维持了系统的正常运行。
权利要求书
1.一种有效控制低氧条件以H.hydrossis为优势丝状菌污泥膨胀 的装置，其特征在于，反应器主体为A/O反应器，V(缺氧区)：V(好氧区)=1:1.5～1.2.0，缺氧区均分为至少2格，每格各安装1套搅拌装置，好 氧区均分为至少5格，每格各安装1套搅拌及曝气装置;生活污水首 先依次进入缺氧区，即依次进入缺氧第一格然后至多格，为防止返混， 缺氧区最后一格与好氧区第一格之间完全密闭，缺氧区最后一格液位 高于好氧区第一格，混合液通过溢流进入好氧区第一格，从好氧区第 一格依次进入好氧区其他各格室，混合液在各格室之间呈波浪式流 动，然后由好氧区最后一格室与二沉池连接，好氧区最后一格室同时 还与缺氧区第一格连接，二沉池的下端与缺氧区第一格连接，同时连 接剩余污泥排出管，最后二沉池上清液排出。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于，V(缺氧区)：V(好氧区)=1：1.75， 缺氧区均分为2格，好氧区均分为5格。
3.利用权利要求1或2的装置对以H.hydrossis为优势丝状菌的低氧 污泥膨胀控制方法，包括以下步骤：
(1)采用pH计、溶解氧探头、温度计及其他常规检测手段实时检 测并保证系统其他运行条件如下：MLSS维持在2000～3500mg/L, 平均温度为22～30℃，pH为污水本身的pH值，有机负荷为 0.25～0.31kgCOD/(kgMLSS·d)，缺氧区水力停留时间为2.8～3.2h，二沉 池沉淀污泥回流至缺氧区第一格室的污泥回流比80%～120%，硝化液 由好氧区最后一格室回流至缺氧区第一格室的内回流比为 130%～170%，好氧区溶解氧平均为0.3～0.8mg/L，污泥龄为25～30d; 如果系统SVI值达到150ml/g以下控制结束，如果没有须进入控制第 二阶段;
(2)第二阶段：通过调节好氧区各格室曝气量，将好氧区各个格 室溶解氧提高为0.8～1.5mg/L，使得第二阶段的溶解氧高于第一阶段， 步骤(1)即为第一阶段，进一步抑制H.hydrosis等丝状菌的过度增殖， 在此过程中密切关注系统中SVI值及污泥菌群的变化情况，系统的平 均SVI值有所降低，同时由于硝化反硝化作用，总氮的去除率得到了 较大的提高;如果系统SVI值达到150ml/g以下控制结束，如果没有 须进入控制第三阶段;
(3)第三阶段：通过系统各指标的分析，为进一步提高污泥的沉 降性能，继续提高好氧区各格室溶解氧为1.5mg/L及以上，使得第三 阶段的溶解氧高于第二阶段，实时检测系统中污泥沉降性能，最终污 泥的SVI值稳定在150mL/g以下运行并长期维持，污泥膨胀状态得到 了长期有效的控制。
4.按照权利要求3的方法，其特征在于，V(缺氧区)：V(好氧区)=1：1.75。
5.按照权利要求3或4的方法，其特征在于，步骤(1)平均温度为26 ℃;有机负荷为0.28)kgCOD/(kgMLSS·d);缺氧区水力停留时间为 3.04h;二沉池沉淀污泥回流至缺氧区第一格室的污泥回流比100%; 硝化液由好氧区最后一格室回流至缺氧区第一格室的内回流比 150%;好氧区溶解氧平均为0.5mg/L;污泥龄为28d。
6.按照权利要求5的方法，其特征在于，步骤(2)将好氧区各个格 室溶解氧提高为1mg/L时，最终使出水中氨氮、总氮和COD各指标平 均值达到国家一级A标准。
说明书
一种有效控制低氧条件下以H.hydrossis为优势丝状菌污泥膨胀的装置及方法
技术领域
本发明属于污水生物处理领域，提供一种有效控制低氧条件下以 H.hydrossis为优势丝状菌污泥膨胀的装置及方法，为各实际污水处 理厂提污泥膨胀的控制方案。
背景技术
目前，由于具有节约资源及成本的优势，我国大多数污水处理厂 都采用活性污泥法处理污水，然而活性污泥膨胀是活性污泥处理法中 经常出现的一种现象，当污泥膨胀发生时，污泥的沉降和压缩性能变 差，污泥流失严重，最终导致系统崩溃。活性污泥膨胀大体分为丝状 菌污泥膨胀和非丝状菌污泥膨胀两种类型。且大多数污泥膨胀问题是 由丝状微生物过度增殖引起的，并逐渐成为制约脱氮效果的一个重要 难题，已经严重影响了城市污水处理厂脱氮工艺的运行。因此如何有 效经济地控制丝状菌污泥膨胀，一直是我国水处理方面的重点和难 点。
然而目前国内外对于丝状菌领域相关研究主要集中于丝状菌与 絮体形成菌竞争生长条件方面，缺乏针对丝状菌微生物学菌群特征及 迁移过程的研究，对于丝状菌污泥膨胀采用投加药剂的控制方法不仅 会增加治理成本，也会对系统中菌群结构造成影响，严重的还会引起 污泥活性受抑制，系统处理效果下降。其他生物生物选择器(如缺氧 选择器、厌氧选择器、好氧选择器等)虽然对一部分丝状菌污泥膨胀 效果较好，但是缺乏针对性，治理过程中往往造成不必要的资源浪费。
因此，开发针对特定优势丝状菌的有效控制方法十分必要，明确 发生膨胀的系统优势菌种，充分考察相关特定菌种的微生物学生长机 理、生理特性，在此基础上针对其生理特性提出抑制其优势丝状菌增 殖的控制方法，从而实现对污泥膨胀的有效防治。
发明内容
针对上述研究的不足之处，本发明提供一种装置及方法，主要 针对以H.hydrossis为优势丝状菌的低氧污泥膨胀问题，提供准确有 效的控制方法，以避免系统中的污泥流失，达到维持系统稳定运行的 目的。
为实现上述目的，本发明提供有效控制低氧条件以H.hydrossis 为优势丝状菌污泥膨胀的装置：反应器主体为A/O反应器，V(缺氧区)： V(好氧区)=1:1.5～1.2.0(优选1：1.75)，缺氧区均分为至少2格(优选2 格)，每格各安装1套搅拌装置，好氧区均分为至少5格(优选5格)， 每格各安装1套搅拌及曝气装置;生活污水首先依次进入缺氧区，即 依次进入缺氧第一格然后至多格，为防止返混，缺氧区最后一格与好 氧区第一格之间完全密闭，缺氧区最后一格液位高于好氧区第一格 (优选2cm)，混合液通过溢流进入好氧区第一格，从好氧区第一格 依次进入好氧区其他各格室，混合液在各格室之间呈波浪式流动，然 后由好氧区最后一格室与二沉池连接，好氧区最后一格室同时还与缺 氧区第一格连接，二沉池的下端与缺氧区第一格连接，同时连接剩余 污泥排出管，最后二沉池上清液排出;
本发明同时还提供一种针对以H.hydrossis为优势丝状菌的低氧 污泥膨胀控制方法，包括以下步骤：
(1)首先在保持好氧区总体积不变的情况下将系统一般好氧区3 格增加为5格或多格，并采用pH计、溶解氧探头、温度计及其他常规 检测手段实时检测保证系统其他运行条件如下：MLSS维持在 2000～3500mg/L,平均温度为22～30℃(优选26℃)，pH为污水本身 的pH值(不需特别调配)，有机负荷为0.25～0.31(优选0.28) kgCOD/(kgMLSS·d)，V(缺氧区)：V(好氧区)=1:1.5～1.2.0(优选1：1.75)，缺 氧区水力停留时间为2.8～3.2h(优选3.04h)，二沉池沉淀污泥回流至 缺氧区第一格室的污泥回流比80%～120%(优选100%)，硝化液由好 氧区最后一格室回流至缺氧区第一格室的内回流比130%～170%(优 选150%)，好氧区溶解氧平均为0.3～0.8mg/L(优选0.5mg/L)，污泥 龄为25～30d(优选28d)，污泥相比于之前污泥膨胀状态，好氧区格室 数目的增加，使水流流态更接近于推流流态，减弱了系统中丝状菌(荧 光原位杂交技术鉴定H.hydrosis丝状菌为优势菌)的竞争优势，使系 统的平均SVI值由150ml/g以上(膨胀状态下，本发明尤其适用于SVI 值200～800ml/g)有所降低，二沉池污泥沉降性能得到了改善。如果 系统SVI值达到150ml/g以下控制结束，如果没有须进入控制第二阶 段。
(2)第二阶段：通过调节好氧区各格室曝气量，将好氧区各个格 室溶解氧提高为0.8～1.5mg/L(优选1mg/L)，使得第二阶段的溶解氧 高于第一阶段，步骤(1)即为第一阶段，进一步抑制H.hydrosis等丝 状菌的过度增殖，在此过程中密切关注系统中SVI值及污泥菌群的变 化情况，系统的平均SVI值有所降低，同时由于硝化反硝化作用，总 氮的去除率得到了较大的提高，最终使出水中氨氮、总氮和COD各指 标平均值达到国家一级A标准;如果系统SVI值达到150ml/g以下控制 结束，如果没有须进入控制第三阶段;
(3)第三阶段：通过系统各指标的分析，为进一步提高污泥的沉 降性能，继续提高好氧区各格室溶解氧为1.5mg/L及以上(优选 2mg/L)，使得第三阶段的溶解氧高于第二阶段，实时检测系统中污 泥沉降性能，最终污泥的SVI值稳定在150mL/g以下运行并长期维持， 污泥膨胀状态得到了长期有效的控制。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明提供的以H.hydrossis为优势丝状菌污泥膨胀的控制装 置及方法，在不添加任何化学药剂的情况下，达到了对此类污泥膨胀 长期有效的控制目的，节约了化学药剂的投加成本。
(2)此污泥膨胀的控制装置及方法采用原位控制，不需要将膨胀 污泥转移到其他处理工艺及反应器中进行，且不需要额外设置选择 器，节省了多余的处理环节及施工过程，仅通过增加格室数目及提高 溶解氧进行控制，控制手段简便易行。
(3)此污泥膨胀的控制装置及方法是前期分析特定优势丝状菌(H. hydrossis丝状菌)生理学特性基础上开发的，针对性强且效果显著， 是一种专门针对H.hydrossis优势丝状菌污泥膨胀的长期有效控制方 案。
(4)本发明可以根据污泥膨胀程度进行控制，高度膨胀污泥更 能体现控制效果，并且在过程中出水能达到国家A级标准。
