[發(fā)明專利]饑餓處理快速解決絲狀菌污泥膨脹問(wèn)題的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210511268.2
• 申請(qǐng)日: 2012-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103011419A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭永臻;楊雄;宋姬晨;王淑瑩;郭建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/34
• 分類號(hào): C02F3/34
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種快速、經(jīng)濟(jì)地解決活性污泥法污水處理工藝中常見(jiàn)的絲狀菌污泥膨脹問(wèn)題的方法，適用于采用活性污泥法的大、中、小型城鎮(zhèn)生活污水及工業(yè)廢水處理廠。

背景技術(shù)

活性污泥法是城鎮(zhèn)污水處理廠應(yīng)用最廣泛的污水處理方法，具有經(jīng)濟(jì)、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。活性污泥主要由能吸附和降解污水中的有機(jī)物及氮、磷等污染物質(zhì)的微生物組成。在污水處理廠的生化池中，活性污泥與進(jìn)入生化池的污水混合，呈懸浮的狀態(tài)，處理后的泥水混合物進(jìn)入二沉池中實(shí)現(xiàn)泥水分離，以防止活性污泥隨出水流失，達(dá)到排放清水的同時(shí)回收利用活性污泥的目的。由此可見(jiàn)，良好的污泥沉降性能有利于泥水迅速分離，是污水處理廠持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的保障。但是在污水處理廠的日常運(yùn)行過(guò)程中，溶解氧不足、有機(jī)負(fù)荷低等原因，會(huì)導(dǎo)致絲狀菌的過(guò)量增殖，使污水廠面臨絲狀菌污泥膨脹的問(wèn)題。發(fā)生膨脹后的污泥沉降速率緩慢，二沉池泥水分離效果不佳，嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)泥水分離，導(dǎo)致活性污泥隨出水大量流失，生化池因無(wú)法持留活性污泥而喪失處理污水的能力。

從微觀上看，構(gòu)成活性污泥的微生物可分為絲狀菌和菌膠團(tuán)菌。沉降性能良好的活性污泥（SVI≤150?ml/g），菌膠團(tuán)菌與絲狀菌共存，共同爭(zhēng)奪環(huán)境中的有機(jī)底物和溶解氧，但是菌膠團(tuán)菌在數(shù)量上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，絲狀菌僅起到骨架支撐作用，兩種菌在數(shù)量上趨于動(dòng)態(tài)平衡。發(fā)生膨脹的污泥（SVI＞150?ml/g），絲狀菌數(shù)量較沉降性能良好時(shí)明顯增多，且在種群競(jìng)爭(zhēng)中呈現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)地位。據(jù)已有的研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的絲狀菌脫氮除磷的能力遠(yuǎn)不及菌膠團(tuán)菌，因此污泥膨脹的發(fā)生影響泥水分離的同時(shí)，也會(huì)使得污水處理廠的處理水質(zhì)惡化。

工程實(shí)踐中對(duì)于絲狀菌污泥膨脹的處理措施多樣，其中應(yīng)用較廣泛的主要有加藥法和生物選擇器法。加藥法能取得立竿見(jiàn)影的效果，但是也存在一些不足的地方。如：Cl₂、O₃等氧化劑雖然能夠殺死絲狀菌，同時(shí)也對(duì)菌膠團(tuán)菌造成了較大的損害，處理后恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)；增重劑和絮凝劑則是依靠增加污泥絮體比重的方式使得二沉池泥水分離效果暫時(shí)得到改善，并沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題（未能消滅絲狀菌），污泥膨脹問(wèn)題的復(fù)發(fā)率高。此外，加藥法還有一個(gè)最主要的不足是藥劑的經(jīng)濟(jì)成本高，且使用次數(shù)過(guò)多，絲狀菌容易產(chǎn)生抗藥性而導(dǎo)致該法失效。生物選擇器是指設(shè)置在生化池前面，具有較高底物濃度梯度的池體。生物選擇器有利于菌膠團(tuán)菌對(duì)底物的貯存，從而使其種群競(jìng)爭(zhēng)能力得到提升，抑制絲狀菌的生長(zhǎng)。但是，生物選擇器一般用于對(duì)污泥膨脹的預(yù)防，對(duì)于已經(jīng)發(fā)生污泥膨脹的系統(tǒng)再設(shè)置生物選擇器，不僅大大增加基建和改造費(fèi)用，而且由于微生物適應(yīng)新的生長(zhǎng)環(huán)境需要較長(zhǎng)時(shí)間，使得解決污泥膨脹問(wèn)題的周期較長(zhǎng)。此外，生物選擇器在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中不穩(wěn)定，對(duì)于最優(yōu)水力停留時(shí)間等設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇目前仍無(wú)定論。

活性污泥中，絲狀菌和菌膠團(tuán)菌雖然處于相互競(jìng)爭(zhēng)的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系，但是兩者的生理特性是存在明顯差異的。菌膠團(tuán)菌一般都是比表面積小的球菌或者桿菌，這些細(xì)菌通過(guò)胞外聚合物粘結(jié)在一起，大部分屬于異氧型菌種，當(dāng)外界有機(jī)底物充足時(shí)，能夠分解利用有機(jī)物并將過(guò)剩的有機(jī)物以胞內(nèi)聚合物的形式貯存于菌體內(nèi)部；當(dāng)外界底物受限時(shí)，這些細(xì)菌則能夠通過(guò)分解體內(nèi)貯存的聚合物維持自身的活性。作為菌膠團(tuán)的另一個(gè)組成成員，絲狀菌的形態(tài)一般呈細(xì)長(zhǎng)的絲狀，長(zhǎng)度分布從幾十到幾百微米不等，與菌膠團(tuán)菌相比，絲狀菌的比表面積巨大。絕大部分的絲狀菌都是絕對(duì)好氧、異氧型微生物，雖然絲狀菌比表面積大，與菌膠團(tuán)菌相比更容易在低底物濃度的條件下生存，但是大多數(shù)種類的絲狀菌都不具備貯存有機(jī)物的能力或者貯存能力微弱。因此，當(dāng)外界缺乏底物供給時(shí)，絲狀菌無(wú)法從外界攝取有機(jī)物，也無(wú)胞內(nèi)聚合物供自身分解利用，必然會(huì)遭受很大的損害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明基于以上所述絲狀菌和菌膠團(tuán)菌不同的生理特性，對(duì)膨脹污泥采用饑餓處理的方式，使得比表面積大、貯存能力弱的絲狀菌大量死亡，比表面積小、貯存能力強(qiáng)的菌膠團(tuán)菌得以存活，實(shí)現(xiàn)膨脹污泥沉降性能的迅速改善，并在饑餓處理后輔以缺/好氧交替的運(yùn)行方式，保證菌膠團(tuán)菌的活性得到快速恢復(fù)，達(dá)到低成本、高效解決污泥膨脹問(wèn)題的目的。

饑餓處理快速解決絲狀菌污泥膨脹問(wèn)題的方法，其特征在于：它包括以下步驟：

第一步：預(yù)處理，對(duì)已經(jīng)發(fā)生絲狀菌污泥膨脹的系統(tǒng)，切斷生化池的進(jìn)水來(lái)源，停止溶解氧的供給；