[發明專利]市政污泥與有機廢棄物混合產酸用于生物除磷的方法

無效

• 申請號: 201310189115.5
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN103241917A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 徐國想;陳文賓;周正;胡慶昊
• 申請（專利權）人: 淮海工學院
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C02F3/34
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 畢東峰

技術領域

本發明涉及一種市政污水及有機廢棄物的處理方法，特別是一種市政污泥與有機廢棄物混合產酸用于生物除磷的方法。

背景技術

由于向自然水體中肆意排放富含碳、氮和磷等元素的生活廢水，這些元素通過富集效應，最終可導致水體的富營養化。目前，對于生活、市政廢水的處理已經有了大量的研究。其中，對磷的去除研究起步較晚，直至20世紀八、九十年代才開始對其進行研究。盡管目前關于磷去除技術已有大量研究報道，但對于磷去除中的微生物機理還沒有完全明確，工藝開發也存在著諸多不完善的地方，大大限制了廢水處理過程中磷的去除效率。生物除磷分為兩個階段：第一階段為厭氧釋磷，即產酸菌在厭氧或缺氧條件下，分解廢水中的大分子有機物為乙酸等低分子脂肪酸(VFA)或短鏈脂肪酸(SCFA)等，聚磷菌則在厭氧條件下，分解體內的多聚磷酸鹽和糖原等產生ATP，利用ATP吸收產酸菌產生的基質，合成聚β-羥基丁酸鹽(PHB)，同時釋放無機磷PO43-；第二階段為好氧攝磷，即在好氧條件下，聚磷菌氧化PHB，除產生能量用于自身生長合成外，還把體外的PO43-運輸到體內合成ATP和核酸，過剩的PO43-被聚合成多聚磷酸鹽儲存在體內，最后高磷污泥通過剩余污泥的方式排去。

由于生物除磷需要有機VFA作為基質，因此，對于相關工藝（目前常見的工藝有SBR、A/0、A2/0），常常需要外加碳源，這就導致費用的增加。由于廢水的厭氧消化過程會產生VFA，因此，20世紀80年代以來，國外針對于厭氧消化的水解酸化階段的研究越來越多。其中大多是利用污水處理廠的初沉池污泥水解發酵來產生揮發性脂肪酸(VFAs)，也有采用初沉污泥和剩余污泥的混合污泥進行研究。國內的研究多數是對較高濃度的污水進行水解酸化，針對于城市污水廠污泥產酸用于生物除磷的研究較少。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種方法設計合理、操作簡單、處理效果好的市政污泥與有機廢棄物混合產酸用于生物除磷的方法。

本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種市政污泥與有機廢棄物混合產酸用于生物除磷的方法，其特點是，其步驟如下：

（1）將廢水、有機廢棄物和來自污水處理廠的沉降厭氧污泥投入反應器中，厭氧污泥與有機廢棄物的重量比為1：2-3，使用碳酸氫鈉調節反應器內物料的pH至?6-7；

（2）將反應器中物料放置5-10?h進行預處理，預處理結束后迅速向反應器中持續充?N₂?以排除反應器中的空氣，保持反應器內厭氧狀態，處理3-6?h；

（3）向反應器內投入NH₄Cl?和KH₂PO₄?作為氮源，控制反應器內物料NH⁺³?–?N含量在25-35mg/L，物料溫度20-25℃，使用循環泵進行厭氧循環200-220h，曝氣5-7h，靜止沉降14-16h后排水。

本發明所述的市政污泥與有機廢棄物混合產酸用于生物除磷的方法的優選技術方案步驟如下：

（1）將廢水、有機廢棄物和來自污水處理廠的沉降厭氧污泥投入反應器中，厭氧污泥與有機廢棄物的重量比為1：2.5，使用碳酸氫鈉調節反應器內物料的pH至?6.5；

（2）將反應器中物料放置5?h進行預處理，預處理結束后迅速向反應器中持續充?N₂?以排除反應器中的空氣，保持反應器內厭氧狀態，處理4h；

（3）向反應器內投入NH₄Cl?和KH₂PO₄?作為氮源，控制反應器內物料NH⁺³?–?N含量在30mg/L，物料溫度20℃，使用循環泵進行厭氧循環215h，曝氣6h，靜止沉降15h后排水。、

一般地，市政污泥含氮量高，而城市廢棄物含碳量高，而厭氧發酵工藝對底物的營養組成有較高要求，因此，如果二者搭配組成不合理，將不能有效產酸，或者產酸發酵類型和途徑會發生改變，由于用于生物除磷的有機酸主要應為小分子有機酸，因此，通過研究二者的物料比，可以確定其對產酸類型的影響。對于轉化為有機酸的環境條件研究則著重研究?pH值對城市廢棄物與污泥混合物厭氧發酵產酸的影響。不同pH值對發酵產酸的生物途徑影響會有所不同；溫度對混合物發酵產酸的影響——溫度是影響微生物菌群代謝途徑的主要因素。