[發明專利]一種處理城鎮污水的好氧顆粒污泥法及其好氧顆粒污泥

有效

• 申請號: 200810019551.7
• 申請日: 2008-01-24
• 公開（公告）號: CN101229947A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 俞漢青;倪丙杰;劉紹根;謝文明;鄭煜銘
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 汪祥虬

技術領域：

本發明屬于廢水生物處理技術領域，特別涉及一種處理城鎮污水的好氧顆粒污泥法及其好氧顆粒污泥。

背景技術：

美國《廢水生物處理》(Biological?Wastewater?Treatment，1999年，第2版，246-313頁)提到，活性污泥法由英國的阿登(Arden)和洛克特(Lockett)在曼徹斯特(Massachuseets)污水處理廠開發，是目前應用最廣泛的處理城鎮污水的處理技術。該活性污泥法是在有氧狀態下利用活性污泥的代謝活動來處理廢水；活性污泥是由好氧微生物經過大量繁殖后所形成的微生物群體以及一些無機物、未被分解的有機物和微生物自身代謝的分泌物組成的，空氣或氧氣以壓力態或大氣常壓態進入混合液中，對反應器中液體進行機械攪拌或氣流攪拌，在二沉池中混合液分成沉淀的生物固體與經處理后的廢水兩部分，二沉池的污泥部分回流，剩余污泥排出系統；由于現有的污泥沉淀系統中污泥絮體沉降速度小，污泥結構松散而易上浮，污泥產量高，從而導致其污泥沉淀系統體積較大、占地面積廣、剩余污泥量多，污水處理廠需更大的基建面積、更多的污泥處置費用、以及構筑物建設費用，因而現有污水處理廠建設和運營成本高；現有的活性污泥法由于污泥結構松散，絮體中細胞和胞外聚合物混合在一起，粒徑僅為0.05～0.2mm，密度僅為1.002-1.007g/mL，微生物含量低下且對環境條件變化的抵抗能力較弱，污泥絮體沉降速度僅為18-31m/h，沉降速度較小，因此，現有活性污泥法系統體積負荷低下，污泥沉降性能較差?，F有的城鎮污水處理系統由于占地面積大，容易發生污泥膨脹，因而投資、運營成本較高，而且系統運行較不穩定。

中國《廢水生物處理新技術-理論與應用》(中國環境科學出版社，1999年)提到，現有的序批式反應器(SBR)和序批氣升式反應器(SBAR)工藝是采用間歇曝氣方式來運行的污水生物處理系統，它集進水、厭氧、好氧、沉淀于一池，可以靈活地變換運行方式以適應不同類型廢水的處理要求，污水間歇進入處理系統，間歇排出；反應器為筒狀，曝氣頭安裝在反應器底部，采用空氣管與外部空氣壓縮機連接用以供氧，內部可設導流筒；采用進水-曝氣-沉淀-排水作為處理運行工藝周期，每段均用時間控制器控制自動循環運行；但現有SBR和SBAR反應器采用的高徑比小于1，排水比為50％，都比較低，不利于活性污泥的顆?；?。

發明內容：

本發明的目的是提供一種處理城鎮污水的好氧顆粒污泥法及其好氧顆粒污泥，從而降低污泥沉淀系統要求，減少污水處理系統占地面積，減少剩余污泥量，降低污水處理廠建設和運營成本。

本發明的處理城鎮污水的好氧顆粒污泥法，采用筒狀反應器和進水-曝氣-沉淀-排水處理運行工藝周期；其特征在于：所述反應器采用8-15的高徑比和50％-80％的排水比，空氣由空氣壓縮機由反應器底部定量充入，反應器接種絮體污泥后，反應器的排水比從40％開始，每月提高5％-10％，最終提高為60％-80％；運行周期時間從4-6小時開始，每月縮短1小時，至2-3小時為止；沉降時間從30-40min開始，每周沉降時間降低1-2min，最終達到15-20min；穩定操作至好氧顆粒污泥的體積占反應器反應區體積的50-85％。

本發明的采用上述好氧顆粒污泥法所培養出來的好氧顆粒污泥，為淡黃色球形或橢球形顆粒，內部有空隙，其特征在于：直徑為0.3-0.8mm，密度為1.010-1.016g/mL，沉降速度為18-31m/h；其中的微生物以球菌為主，包含桿菌；顆粒中胞外聚合物75-90％集中在顆粒的內部，細胞組分70-90％分布在顆粒外層。

由于本發明采用大高徑比和排水比，空氣在反應器內部循環流動，逐步提高排水比，逐漸縮短運行周期時間，沉降時間逐漸降低的操作方式，克服了現有序批式反應器(SBR)和序批氣升式反應器(SBAR)技術由于低的高徑比和排水比且運行周期時間長而造成的不能培養出好氧顆粒污泥的問題，使在低濃度城鎮污水的條件下，仍能在序批式反應器(SBR)和序批氣升式反應器(SBAR)內成功培養出結構密實的好氧顆粒污泥；

由于本發明所培養的好氧顆粒污泥外觀為直徑0.3-0.8mm的球形或橢球形，而活性污泥為粒徑僅為0.05-0.2mm的分散結構，顆粒污泥沉降速度為18-31m/h，沉降性能遠優于傳統活性污泥，且相對于活性污泥的分散體系，顆粒污泥中微生物以團聚方式緊密結合在一起，因而解決了現有城鎮污水處理方法的易出現污泥膨脹、污泥上浮，曝氣池結構龐大，占地面積大，投資、運營成本較高，且系統運行較不穩定等缺陷。

附圖說明：