[發(fā)明專利]一種混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510081746.4
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN104773937A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉春爽;趙朝成;張繼亮;國亞東;劉芳;趙東風(fēng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C02F3/28
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 蘇雪雪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥快速培養(yǎng)的新方法。

背景技術(shù)

隨著石油、化工、制藥等行業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生了大量的含硫含氮有機廢水，此類廢水不僅含有大量的有機物，而且還含有高濃度的含硫污染物和含氮污染物，排放到水體中不僅引起水體富營養(yǎng)化，而且還會產(chǎn)生惡臭等問題，嚴重影響人們的生產(chǎn)和生活。

混養(yǎng)反硝化脫硫技術(shù)通過自養(yǎng)反硝化微生物和異養(yǎng)反硝化微生物的協(xié)同作用，在一個反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)硫化物、硝酸鹽和有機物的同步去除，由于其具有效率高、處理成本低、污泥產(chǎn)率低和可回收單質(zhì)硫等優(yōu)點，在含硫含氮廢水處理領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景；尤其是混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥工藝，由于其污泥以顆粒形式存在，具有更高的處理負荷和抗沖擊負荷性能，更受人們親睞。據(jù)報道，混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥工藝能夠?qū)崿F(xiàn)6.09kgS/(m³·d)的硫化物,3.11kg?N/(m³·d)的硝態(tài)氮和3.27kg?C/(m³·d)有機物的同步去除，且去除率高達93％以上。

然而，目前已經(jīng)公開的混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥大都由成熟的產(chǎn)甲烷顆粒污泥培養(yǎng)馴化而來，或由成熟的硫酸鹽還原顆粒污泥培養(yǎng)馴化而來，尚未發(fā)現(xiàn)用普通活性污泥在處理含硫化物廢水時直接快速培養(yǎng)成混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥的相關(guān)報道。盡管產(chǎn)甲烷顆粒污泥現(xiàn)已商業(yè)化，但現(xiàn)有方法存在培養(yǎng)步驟繁瑣、培養(yǎng)周期較長、馴化過程復(fù)雜等缺點，且培養(yǎng)馴化過程中無法避免一些非功能性微生物生長，從而影響混養(yǎng)反硝化脫硫工藝的效能。如周旭等人發(fā)現(xiàn)，?以產(chǎn)甲烷顆粒污泥為接種污泥，培養(yǎng)馴化混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥時，甲烷桿菌屬Methanobacterium?sp.會在亞硝酸鹽被異養(yǎng)反硝化菌消耗以后，利用乙酸鹽將體系內(nèi)所形成的單質(zhì)硫近一步還原為硫化物，從而大大降低混養(yǎng)反硝化脫硫系統(tǒng)的效能。

CN101058463?A公開了一種實現(xiàn)厭氧氨氧化與甲烷化反硝化耦合的廢水生物處理方法，在膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應(yīng)器中接種具有甲烷化、反硝化和厭氧氨氧化活性的顆粒污泥，在曝氣生物濾池(BAF)或SHARON工藝或SBR反應(yīng)器中接種好氧氨氧化菌，將膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應(yīng)器與曝氣生物濾池(BAF)或SHARON工藝或SBR反應(yīng)器相連接，通過合理控制pH值、溫度、溶解氧、外回流比、負荷速率、氧化還原電位以及有機物COD濃度、氨氮濃度，成功實現(xiàn)了厭氧氨氧化與甲烷化反硝化耦合的廢水生物處理。該方法工藝較為復(fù)雜，成本較高。

CN101302058?A公開了一種同步脫除無機廢水中硫和氮的方法，它涉及處理無機廢水的方法。包括如下步驟：1.向反應(yīng)器中加入?yún)捬趸钚晕勰噙M行生物掛膜，或者培養(yǎng)顆粒污泥；2.將無機廢水通入反應(yīng)器，投加有機碳源，在生物膜或顆粒污泥內(nèi)廢水中的硫酸鹽被轉(zhuǎn)化成硫化物，硫化物擴散生物膜或顆粒污泥表面被氧化為單質(zhì)硫，廢水中的硝酸鹽被反硝化為氮氣；3.排放經(jīng)步驟二處理后的廢水，同時分離回收單質(zhì)硫懸浮顆粒；即完成對無機廢水中硫、氮同時去除。該方法中沒有明確說明顆粒污泥的培養(yǎng)步驟和特征，且該過程與本發(fā)明中的硫氮同步脫除過程完全不同。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明提供了一種混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法,該方法能夠直接將活性污泥快速培養(yǎng)成混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥，具有培養(yǎng)時間短、?步驟簡單、顆粒污泥處理效果好、避免顆粒污泥被非功能性微生物污染等優(yōu)點。

本發(fā)明提供一種混養(yǎng)反硝化脫硫顆粒污泥的快速培養(yǎng)方法，包括以下步驟：(1)取城市污水廠二沉池絮狀污泥，裝入配有三相分離器的UASB或EGSB反應(yīng)器(三相分離器的作用在于防止接種污泥的大量流失)；(2)配制含有硫化物、硝酸鹽和有機物的模擬廢水，啟動反應(yīng)器；并在模擬廢水中添加濃度為1-5g/L?NaHCO₃，為體系內(nèi)的自養(yǎng)微生物提供碳源；所述模擬廢水硫化物、硝化鹽和有機物的摩爾比為1:0.3-3:0.3-3，pH值為6-8.5；(3)將所述的模擬廢水泵入UASB或EGSB反應(yīng)器，控制反應(yīng)器溫度為25-35℃，馴化混養(yǎng)反硝化脫硫微生物15-30d，待硫化物、硝酸鹽和有機物去除率在90％以上，完成馴化；(4)保持反應(yīng)器溫度為20-35℃，pH值6-8.5，將進水中有機物、硝酸鹽和硫化物的摩爾比調(diào)整為3:0.5-2:0.5-2，同時在進水中投加濃度為2g/L-40g/L的NaCl，繼續(xù)運行40-60天，即完成反硝化脫硫顆粒污泥的培養(yǎng)，其中所述硫化物、硝化鹽和有機物的摩爾比是以S:N:C計算的。