[發明專利]一種資源化利用污泥有機物提高污水增強生物除磷效果的方法

無效

• 申請號: 200710041992.2
• 申請日: 2007-06-14
• 公開（公告）號: CN101070217A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 陳銀廣;佟娟;顧國維
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F11/04;C02F1/58;C02F1/38;C02F3/30;C02F1/52
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬于環保技術領域，具體涉及一種資源化利用污泥有機物提高污水增強生物除磷效果的方法。

背景技術

短鏈脂肪酸是增強生物除磷(EBPR)微生物所需要的重要碳源。由于生活污水通常COD較低，可利用碳源較少，不利于EBPR工藝的運行，通常需要外加碳源(如乙酸等)，這對于實際運轉污水廠并不經濟實用。近年來，一些文獻對污水廠污泥發酵產酸并用于提高生物除磷脫氮效果進行了報道。Thomas等人在Noosa污水廠進行現場研究，發現通過加入初沉污泥的發酵液，可以適當提高污水的生物除磷效果，但處理后的出水磷含量未達到排放標準。為此，他們向初沉污泥中加入廢糖蜜，以產生更多的有機酸，從而使處理后的出水磷含量達到排放標準(文獻Water?Science?and?Technology，2003，47，(12)，141-148)。然而，污水廠不一定都能獲得廢糖蜜，因此有必要提高污泥發酵產酸的水平。

本發明人以往的研究表明，在堿性條件下，剩余污泥發酵產酸的效果比酸性和中性條件下高得多(文獻Environmental?Science?&?Technology，2006，40，(6)，2025-2029)。特別是，我們在研究過程中發現，污泥在堿性條件下發酵可以明顯提高產生的有機酸中丙酸的含量(文獻Environmental?Science?&?Technology，2006，40，(6)，2025-2029)。鑒于丙酸作為生物除磷碳源時比乙酸有更好的除磷效果(文獻Water?Research，2004，38，(1)，27-36)，補充化學合成的丙酸既消耗人類有限的有機資源，又增加了污水處理廠的成本，本發明提出了向待處理的污水中加入污泥在堿性條件下發酵產生的有機酸以顯著提高污水生物除磷效果。

發明內容

本發明的目的在于提出一種資源化利用污泥有機物提高污水增強生物除磷效果的方法。

本發明提出的一種資源化利用污泥有機物并提高污水增強生物除磷效果的方法，其具體步驟如下：

(1)將剩余污泥在堿性條件下厭氧發酵6天-10天，離心分離，得到上清液，其中，上清液中含有機酸；

(2)采用鳥糞石沉淀方法，向步驟(1)中得到的上清液中加入Mg離子溶液，攪拌，使上清液中含有的磷酸鹽和氨氮與Mg離子形成磷酸氨鎂沉淀，然后離心分離，得到處理液，處理液中含有機酸，其中，加入的Mg²⁺與P的摩爾比為1.6∶1-2.0∶1，攪拌時間為3-8分鐘；

(3)將步驟(2)得到的處理液加入到待處理的城市污水中，在厭氧條件下攪拌1-3小時，使聚磷菌充分吸收污水中的有機酸合成聚β-羥基烷酸，并充分釋磷，其中聚磷菌利用有機酸乙酸主要合成聚β-羥基丁酸，利用丙酸主要合成聚β-羥基戊酸；其中，每升城市污水中加入步驟(2)所得處理液的量為10-20mL；

(4)將步驟(3)中經過厭氧反應后的污水進行好氧曝氣，在充氧條件下，反應時間為2-5小時，由于厭氧反應結束時外碳源基本消耗，微生物利用內碳源聚β-羥基烷酸作為碳源，并通過氧化分解聚β-羥基烷酸獲得吸收污水中磷所需的能量，完成將污水中的磷轉移到微生物胞內，最終達到去除污水中磷的目的；

(5)步驟(4)中經過反應的水體進入沉淀池進行固液分離，固液分離時間為60-120分鐘，出水達標排放。

本發明中，所述鎂離子為MgCl₂、MgSO₄或Mg(OH)₂等中任一種。

本發明中，步驟(1)中通過加NaOH溶液控制其為堿性條件。

本發明中，參照待處理污水水質的實際狀況，向每升污水中投加10-20mL的污泥發酵液，使得進入生物處理構筑物中的污水盡量滿足BOD/TP≥20的要求。

本發明的有益效果是：

(1)剩余污泥發酵液的加入可提高微生物厭氧合成PHV的能力，提高PHAs的利用率，減少糖原代謝量，有利于維持好氧階段較高的磷去除效果，從而可以降低出水中磷濃度，防止水體富營養化的發生。

(2)本方法在合理的運行參數下，城市污水中總磷去除率可達到94％以上，出水達到污水處理廠一級排放標準。

(3)本發明不但可以提高污水生物除磷效果，而且能夠資源化利用剩余污泥，減少污泥體積從而減少污泥處理費用，回收的鳥糞石還是一種很好的緩釋肥料，具有一定的經濟效益，因此本發明是城市污水處理廠的一種循環經濟模式。

具體實施方式