申请日2017.01.13
公开(公告)日2017.06.13
IPC分类号C02F3/12
摘要
一种在SBR反应柱中培养好氧颗粒污泥的方法，旨在克服现有技术中的采用高径比大于10的SBR反应柱培养好氧颗粒污泥，建设及运营成本高，导致无法大规模实际工程应用的缺点，提供一种在SBR反应柱中培养好氧颗粒污泥的方法，在高径比小于6的常规SBR反应柱中，通过控制反应柱的运行参数，将絮状活性污泥逐步转变成密实的颗粒状污泥，获得沉降快、除污性能优良的好氧颗粒污泥。本发明为好氧颗粒污泥技术大规模工程应用提供了可行性，弥补了常规SBR反应柱培养好氧颗粒污泥研究的空白，是一种高效经济的新型污水处理技术，适合培养好氧颗粒污泥时使用。
权利要求书
1.一种在SBR反应柱中培养好氧颗粒污泥的方法，在高径比小于6的常规SBR反应柱中，通过控制反应柱的运行参数，将絮状活性污泥逐步转变成密实的颗粒状污泥，获得沉降快、除污性能优良的好氧颗粒污泥，其特征在于，具体步骤为：
A.取经预处理后的生活污水处理厂活性污泥作为接种污泥，用高径比小于6的常规SBR反应柱作为反应器，用模拟废水对活性污泥进行培养驯化3～5d，在污泥SVI为95～100mLg-1时，视为培养驯化结束;
B.将进水CODCr浓度从150mg L-1逐步提高至800mg L-1、进水氨氮浓度从30mg L-1逐步提高至60mg L-1、沉降时间从15min逐步缩短至3min，逐步增大好氧颗粒污泥粒径，完成污泥颗粒化;
C.在污泥颗粒化完成后，控制反应柱的运行参数，进水CODCr浓度保持在100mg L-1以上、进水氨氮浓度保持在5mg L-1以上、总磷浓度保持在3mg L-1以上、曝气量保持在2L min-1以上、沉淀时间控制在3～5min，保持好氧颗粒污泥稳定运行，不出现好氧颗粒污泥大规模解体现象。
2.根据权利要求1所述的一种在SBR反应柱中培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于，所述的步骤B包括：
a.初始状态反应柱的运行参数为：进水CODCr浓度为150mg L-1、进水氨氮浓度为30mg L-1、总磷浓度为5mg L-1、曝气量为4L min-1、沉降时间为15min，在此参数条件下运行25～30d;
b.当出现较多块状污泥、SVI为80～90mL g-1时，反应柱的运行参数调整为：进水CODCr浓度提高至300mg L-1、进水氨氮浓度提高至40mg L-1、总磷浓度为5mg L-1、曝气量为4L min-1、沉降时间缩短至8min，在此参数条件下运行15～20d;
c.当污泥粒径以0.1～0.3mm为主、SVI为70～80mL g-1左右时，反应柱的运行参数调整为：进水CODCr浓度提高至500mg L-1、进水氨氮浓度50mg L-1、总磷浓度为5mg L-1、曝气量为4L min-1、沉降时间缩短至5min，在此参数条件下运行15～20d;
d.当污泥粒径增大至0.3～0.7mm、SVI为50～60mL g-1左右时，反应柱的运行参数调整为：进水CODCr浓度提高至800mg L-1、进水氨氮浓度提高至60mg L-1、总磷浓度为5mg L-1、曝气量为4L min-1、沉降时间缩短至3min，在此参数条件下运行25～30d;
e.当污泥粒径达0.5～1.0mm、SVI为30～40mL g-1左右、反应柱中CODCr和氨氮去除率能达85%以上时，视为污泥颗粒化完成。
3.根据权利要求1或2所述的一种在SBR反应柱中培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于，所述的SBR反应柱的高径比为3.67。
4.根据权利要求1所述的一种在SBR反应柱中培养好氧颗粒污泥的方法，其特征在于，还包括步骤D，逐步在模拟废水中添加30%、50%、100%实际生活污水，考察好氧颗粒污泥对实际生活污水的适应性及除污效果，在运行周期中增加缺氧段，缺氧段时间控制在0.5～1h，为好氧颗粒污泥中反硝化菌提供缺氧环境，提高除氮效果。
说明书
一种在SBR反应柱中培养好氧颗粒污泥的方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术开发及应用领域，尤其涉及一种在SBR反应柱中培养好氧颗粒污泥的方法。
背景技术
污泥颗粒化是在氧气充足的情况下，微生物通过相互聚集而形成的一种比重较大、体积较大及体制条件较好的微生物聚集体。与传统的活性污泥相比，好氧颗粒污泥不仅具有出色的沉降性能、较强的抗毒性能力，因其特殊的生物结构还能够进行同步硝化反硝化。经过20多年的研究，在好氧颗粒污泥的培养方式、形成条件、形成机理以及对市政废水、工业废水等处理方面积累了丰富的经验。好氧颗粒污泥法是近十年发展起来的高效污水处理技术，因其处理高效、成本较低及污泥产量小等特点，越来越受到关注。
目前好氧颗粒污泥的核心技术由荷兰等国科学家掌握，最具代表性的是荷兰TUDelft的Mark van Loosdrecht教授团队，他们从20世纪90年代中期开始研究好氧颗粒污泥，在2007年将该技术大规模工程应用，并将该技术命名为“Nereda工艺”，目前在全世界已有20多个工程项目应用了Nereda工艺，取得良好效果。国内对该技术的研究主要集中在好氧颗粒污泥形成机理、条件控制及污水处理方面。
由于现有好氧颗粒污泥的培养需要在高径比大于10的SBR反应柱中进行，建设及运营成本高，导致好氧颗粒污泥技术难以大规模实际工程应用，而常规SBR反应柱培养好氧颗粒污泥的研究较少。
发明内容
本发明克服了现有技术中的采用高径比大于10的SBR反应柱培养好氧颗粒污泥，建设及运营成本高，导致无法大规模实际工程应用的缺点，提供了一种在SBR反应柱中培养好氧颗粒污泥的方法。
本发明实现发明目的采用的技术方案是：一种在SBR反应柱中培养好氧颗粒污泥的方法，在高径比小于6的常规SBR反应柱中，通过控制反应柱的运行参数，将絮状活性污泥逐步转变成密实的颗粒状污泥，获得沉降快、除污性能优良的好氧颗粒污泥，具体步骤为：
A.取经预处理后的生活污水处理厂活性污泥作为接种污泥，用高径比小于6的常规SBR反应柱作为反应器，用模拟废水对活性污泥进行培养驯化3～5d，在污泥SVI为95～100mL g-1时，视为培养驯化结束;
B.将进水CODCr浓度从150mg L-1逐步提高至800mg L-1、进水氨氮浓度从30mg L-1逐步提高至60mg L-1、沉降时间从15min逐步缩短至3min，逐步增大好氧颗粒污泥粒径，完成污泥颗粒化;
C.在污泥颗粒化完成后，控制反应柱的运行参数，进水CODCr浓度保持在100mg L-1以上、进水氨氮浓度保持在5mg L-1以上、总磷浓度保持在3mg L-1以上、曝气量保持在2Lmin-1以上、沉淀时间控制在3～5min，保持好氧颗粒污泥稳定运行，不出现好氧颗粒污泥大规模解体现象。
进一步的，所述的步骤B包括：
a.初始状态反应柱的运行参数为：进水CODCr浓度为150mg L-1、进水氨氮浓度为30mg L-1、总磷浓度为5mg L-1、曝气量为4L min-1、沉降时间为15min，在此参数条件下运行25～30d;
b.当出现较多块状污泥、SVI为80～90mL g-1时，反应柱的运行参数调整为：进水CODCr浓度提高至300mg L-1、进水氨氮浓度提高至40mg L-1、总磷浓度为5mg L-1、曝气量为4Lmin-1、沉降时间缩短至8min，在此参数条件下运行15～20d;
c.当污泥粒径以0.1～0.3mm为主、SVI为70～80mL g-1左右时，反应柱的运行参数调整为：进水CODCr浓度提高至500mg L-1、进水氨氮浓度50mg L-1、总磷浓度为5mg L-1、曝气量为4L min-1、沉降时间缩短至5min，在此参数条件下运行15～20d;
d.当污泥粒径增大至0.3～0.7mm、SVI为50～60mL g-1左右时，反应柱的运行参数调整为：进水CODCr浓度提高至800mg L-1、进水氨氮浓度提高至60mg L-1、总磷浓度为5mg L-1、曝气量为4L min-1、沉降时间缩短至3min，在此参数条件下运行25～30d;
e.当污泥粒径达0.5～1.0mm、SVI为30～40mL g-1左右、反应柱中CODCr和氨氮去除率能达85%以上时，视为污泥颗粒化完成。
进一步的，所述的SBR反应柱的高径比为3.67。
进一步的，还包括步骤D，逐步在模拟废水中添加30%、50%、100%实际生活污水，考察好氧颗粒污泥对实际生活污水的适应性及除污效果，在运行周期中增加缺氧段，缺氧段时间控制在0.5～1h，为好氧颗粒污泥中反硝化菌提供缺氧环境，提高除氮效果。
本发明的有益效果是：按照本发明的方法可在常规SBR反应柱中培养出沉降快、微生物量大及除污性能好的好氧颗粒污泥，与现有的在高径比大于10的SBR反应柱中培养相比，降低了建设及运营成本，弥补了常规SBR反应柱培养好氧颗粒污泥的研究的空白，是一种高效经济的新型污水处理技术，为该技术的规模实际应用提供了可行性。
