[發明專利]一種亞硝化顆粒污泥的快速培養方法

有效

• 申請號: 201310686636.1
• 申請日: 2013-12-15
• 公開（公告）號: CN103708609A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 李冬;張翠丹;范丹;曾輝平;張杰
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明屬于城市生活污水處理與再生領域，具體是在室溫和生活污水的條件下快速培養亞硝化顆粒污泥方法。

背景技術

在當前污水處理技術領域中，活性污泥法是應用最為廣泛的技術之一，在20世紀初期與英國的曼徹斯特建成試驗污水廠開創以來，至今已有近百年的歷史。活性污泥從開創初期至今采用的多是以絮狀污泥為主的懸浮活性污泥法。

而顆粒污泥最初是隨著有機工業廢水的處理出現的，最早出現在一些厭氧反應器中。Young和McCarty于20世紀70年代曾在厭氧濾清器中觀察到顆粒污泥。與之相對的是，好氧顆粒污泥技術的出現則要晚很多。但是，基于厭氧顆粒污泥的成功開發與應用，近些年來，人們為了進一步提高污水生物處理（特別是磷氮等營養物質去除）的效率，一開始嘗試結合好氧顆粒污泥系統中微生物的高效氧化特性與厭氧消化處理系統中顆粒化厭氧污泥的良好沉降性能，而開發一種新的污水處理工藝——好氧顆粒化污泥處理系統。

顆粒污泥是微生物群體為適應自身生長環境而自然聚集形成的，是多種微生物在生存競爭過程中自發形成的一種代謝互補緊密的營養關系。在這種微生物自身絮凝增殖形成的顆粒中，眾多微生物被胞外多聚物包裹于有絲狀菌形成的網絡框架內。由于在各種微生物間存在有較強的代謝互補性，因而能夠行使類似于多細胞生物才能行使的生理活動——能夠實現復雜有機污染物的完全降解、承受較高的有機負荷、耐受較高的有毒物質，并可望在高濃度、難降解或有毒有機廢水的處理中得以廣泛應用。一般而言，由于硝化細菌對外界環境因素十分敏感且其生長速率較慢，很難在傳統的懸浮式或生物膜反應器內維持足夠的硝化菌數量。然而，在亞硝化顆粒污泥內由于傳質的關系，可望同時存在多種氧環境，為硝化及其他微生物提供各自適宜的生長環境，從而在固定保留硝化微生物的同時避免外界不利于環境的影響，以促進其增值而獲得穩定高效的脫氮效果。

發明內容

本發明目的在于提供一種處理生活污水的亞硝化顆粒污泥快速啟動的方法。

本發明中，通過接種出水的亞硝化顆粒污泥與絮狀的硝化污泥，在高FA和高DO的條件下淘洗出懸浮絮狀類不易沉降的微生物來快速培養亞硝化顆粒污泥。其中DO在微生物的基質利用和生長代謝過程中提供電子受體，為亞硝化顆粒污泥系統中顆粒的形成提供了一定的剪切強度，影響著顆粒污泥中的微生物結構及所具有的代謝能力，高FA可以抑制全部的硝化反應，維持穩定的短程硝化，使NO₂^--N積累率穩定在90%以上。最后通過改變進水水質實現其對生活污水的處理。

本發明實例中，對于反應器基本狀況進行了具體描述，但本方法并不局限于此參數反應器。

一種處理城市生活污水的亞硝化顆粒污泥快速培養的方法，具體步驟如下:

1)接種污泥，反應器接種亞硝化顆粒污泥與硝化絮狀污泥按質量比為3:7的比例混合的污泥，污泥的總濃度為6～7g/L；

2)亞硝化顆粒污泥的培養階段，采用往生活污水中投加氨氮和碳酸氫鈉為進水，控制初始進水氨氮質量濃度為100～130mg/L，COD的質量濃度在200～300mg/L，堿度以CaCO₃計質量濃度為氨氮質量濃度的8～10倍，DO為6～8mg/L，反應器的溫度在25±1℃，pH為7.5～7.9。并且通過控制水力停留時間為1～3h，使得氨氮的氧化率達到80%以上，當亞硝化率穩定在90%以上，顆粒的平均粒徑達到0.35mm時，認為顆粒污泥啟動成功，進入強化顆粒污泥的亞硝化階段；

3)強化顆粒污泥的亞硝化階段，維持反應器的進水和反應條件不變，使得顆粒污泥的亞硝化率維持在90%以上穩定運行兩周，得到顆粒污泥的平均粒徑達到0.7mm，認為顆粒污泥的亞硝化強化成功，進入生活污水處理階段。

4)生活污水處理階段，當進水為生活污水，氨氮的質量濃度降低為60～80mg/L，COD的質量濃度為200～300mg/L，堿度以CaCO₃計為385～415mg/L，DO為6～8mg/L，反應器溫度為25±1℃，氨氮的氧化率在80%以上時，亞硝化率仍能維持在90%以上運行一段時間，顆粒污泥的平均粒徑達到0.9mm，認為處理城市生活污水的亞硝化顆粒污泥啟動成功。

與現有的亞硝化顆粒污泥培養的工藝相比較，本發明具有以下有益效果：

1)本發明提供了一種快速培養亞硝化顆粒污泥的方法；

2)本發明提供了在常溫低基質生活污水條件下，亞硝化顆粒污泥運行及維護的策略與方法；

3)本方法提供了一種維持亞硝化率穩定的方法。