[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度好氧顆粒污泥的培養(yǎng)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410021855.2
• 申請(qǐng)日: 2014-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103896393A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)春黎;李篤中;張沁瀾;李杰妮;劉翔;王利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/12
• 分類號(hào): C02F3/12;C02F3/30
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種好氧顆粒污泥的培養(yǎng)方法。

背景技術(shù)

與目前大部分城市污水廠二級(jí)處理所使用的好氧活性污泥法相比，好氧顆粒污泥典型的特征是不需要任何載體即可進(jìn)行自我固定化。這首先表現(xiàn)為其致密的立體結(jié)構(gòu)，不僅可以保證能夠在生物處理工藝中維持較高的生物量，還可以通過(guò)這種立體結(jié)構(gòu)為內(nèi)部微生物提供保護(hù)作用，因此能夠承受突然的環(huán)境改變；其次具有優(yōu)越的沉降性能，這使生物處理工藝中不需要現(xiàn)行好氧顆粒污泥處理中的后續(xù)分離程序，節(jié)省了反應(yīng)過(guò)程的時(shí)耗和面積。其所需土地面積只需傳統(tǒng)好氧活性污泥法的20%，在具有人口高密度城市中的污水處理工藝的應(yīng)用方面更加具有經(jīng)濟(jì)效益。

對(duì)于生物反應(yīng)器水處理技術(shù)而言，在保證工藝處理效能的同時(shí)，具有良好的分離效果具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值，因此，好氧顆粒在污水處理工程中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)潛力是非常明顯的。但是由于顆粒污泥在長(zhǎng)期操作條件下出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的瓦解現(xiàn)象，導(dǎo)致生物量的流失，進(jìn)而會(huì)影響工藝的運(yùn)行效能，因此，保證顆粒結(jié)構(gòu)在工藝長(zhǎng)期運(yùn)行中保持高效穩(wěn)定是好氧顆粒技術(shù)能夠工程應(yīng)用的重要前提基礎(chǔ)。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者對(duì)造成好氧顆粒失穩(wěn)的原因進(jìn)行了大量的試驗(yàn)工作，主要有以下幾方面原因：(1)?絲狀生物的過(guò)度生長(zhǎng)；(2)?顆粒核心厭氧水解；(3)?菌株功能喪失等。

基于上述關(guān)于可能存在的導(dǎo)致好氧顆粒污泥失穩(wěn)原因的研究，一般在培養(yǎng)好氧顆粒污泥時(shí)均采用單一的碳源進(jìn)行培養(yǎng)，比如葡萄糖、醋酸、苯酚、淀粉、酒精、蔗糖和其他合成廢水都被用于培養(yǎng)好氧顆粒污泥。對(duì)于種群馴化而言，單一的碳源容易導(dǎo)致污泥中種群代謝的單一化，而好氧顆粒污泥是一個(gè)多種群協(xié)作共同維持的具有特殊立體結(jié)構(gòu)的復(fù)合種群。因此，本發(fā)明基于碳源的代謝特征提出一種乙酸和丙酸共同作為碳源來(lái)進(jìn)行好氧顆粒污泥培養(yǎng)的方法，通過(guò)增加碳源代謝的復(fù)雜化特征來(lái)增強(qiáng)種群的多樣性，提高好氧顆粒污泥的強(qiáng)度，適應(yīng)廢水處理的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可以在常溫條件下進(jìn)行的，快速的，工藝簡(jiǎn)單的培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，所得好氧顆粒污泥對(duì)COD的去除率高，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供的培養(yǎng)好氧顆粒污泥的方法，在25±1℃條件下，以乙酸和丙酸共同作為碳源，通過(guò)序批式間歇工藝(即SBR)實(shí)現(xiàn)具有高強(qiáng)度特點(diǎn)的好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)。

本發(fā)明方法的具體操作如下：

（1）接種活性污泥

把活性污泥接種于SBR反應(yīng)裝置中，SBR反應(yīng)裝置的反應(yīng)器為圓柱形，內(nèi)徑為6cm，高180cm，有效工作體積約為2.3L，每次進(jìn)水1.6±0.3L，反應(yīng)器外部采用循環(huán)水保溫，溫度控制在25±1℃；

（2）進(jìn)水

在好氧顆粒污泥培養(yǎng)期間，采用乙酸鈉和丙酸鈉為碳源的合成污水作為進(jìn)水，基本進(jìn)水組分包括：NH₄Cl?0.2±0.1g/L，KH₂PO₄?0.66±0.1g/L，K₂HPO₄?1.22±0.3g/L，CaCl₂?0.03±0.01?g/L，MgSO₄·7H₂O?0.025±0.01g/L。FeSO₄·5H₂O?0.02±0.01g/L，NaHCO₃?0.013±0.003g/L；蛋白胨?0.4±0.1g/L，酵母粉?0.25±0.1g/L；進(jìn)水COD由乙酸鈉和丙酸鈉提供，其中乙酸鈉和丙酸鈉的投加比例按照COD換算為2:1~4:1范圍內(nèi)，初始進(jìn)水COD為1000±100?mg/L，隨后按照不同運(yùn)行階段調(diào)節(jié)進(jìn)水COD值，具體安排如表1所述；最后，將配置好的合成污水pH調(diào)節(jié)為7.2±0.1；

（3）運(yùn)行

接種污泥濃度為6000±500mg/L，曝氣量為3~5?L/min；SBR反應(yīng)裝置每天運(yùn)行6個(gè)周期，每個(gè)周期4?h，一個(gè)周期包括：進(jìn)水階段3±1?min，曝氣階段與沉降階段共227±3?min，閑置階段5±1?min，排水階段5±1?min；

整個(gè)顆粒污泥培養(yǎng)期間為20-30天，分為六個(gè)工藝段（見(jiàn)表1），其中，污泥的沉降階段時(shí)間按照不同運(yùn)行階段進(jìn)行調(diào)整，具體調(diào)整方案如表1所述；同時(shí)，基于沉降時(shí)間的不斷縮短，曝氣時(shí)間相應(yīng)地逐漸延長(zhǎng)，以保證曝氣階段與沉降階段共計(jì)約227±3?min。

表1??SBR運(yùn)行調(diào)控方式

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