[發明專利]一種含磷好氧顆粒污泥的資源化方法

有效

• 申請號: 201610476588.7
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN105948234B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 萬俊鋒;劉青;李海松;李順義;李紅麗;遲媛媛;王巖
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;知和環保科技有限公司
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F11/00;C02F11/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于污泥資源化處理處置與磷資源回收領域，尤其涉及一種含磷好氧顆粒污泥的資源化方法。。

背景技術

磷是動植物生長所必須的營養元素，磷也是不可再生資源。據美國地質調查局（USGS）資料顯示，目前世界磷礦含量約有620億噸，包括150億噸難以開采或是含有雜質過多的磷礦。2008年，世界范圍內磷礦開采量為1.61億噸，如果按照最保守的計算方法，現有的每年2.5%~3%的磷需求增長率計算的話，磷資源可供人類使用的時間僅有125年。而與磷資源危機相矛盾的是磷所帶來的環境問題。磷大量進入水體會引起水體富營養化，導致某些特征性藻類異常增殖，使水體溶解氧下降，水中魚類大量死亡，水質惡化。

好氧顆粒污泥現象從上世紀90年代首次報道后迅速成為國內外研究熱點。好氧顆粒污泥技術相對于傳統活性污泥技術擁有巨大的優勢，該微生物技術的主要特點是好氧顆粒污泥擁有相對密實的微觀結構，沉降性能好，微生物菌落豐富，單位反應器內微生物含量高。因此，在實際應用中能在很大程度上提高單位體積生物反應效率，耐受沖擊負荷，減少沉淀單元體積。好氧顆粒污泥能夠處理不同水質廢水，尤其是利用好氧顆粒污泥內部的結構特點及微生物菌落的分布特點可以實現同時去除廢水中有機物和氮、磷等營養物。

目前，對于好氧顆粒污泥的研究大多集中在好氧顆粒污泥處理各種廢水，顆粒污泥的形成機理以及顆粒污泥的穩定性，而對好氧顆粒污泥這項技術的后續延伸，即好氧顆粒污泥工藝的剩余污泥的處理與處置研究較少。現有的文獻報道中關于好氧顆粒污泥技術剩余污泥的處理處置方向主要有：好氧顆粒污泥通過干燥或是改性等處理后用作吸附劑；在好氧顆粒污泥工藝運行過程中富集或純化某一產物進而回收利用。但這些方法存在無法回收污泥中的磷資源，處理步驟較繁瑣等問題。好氧顆粒污泥技術能夠抗擊較強的沖擊負荷，污泥沉降時間短，占地面積小，能夠實現同步脫氮除磷，并且較普通活性污泥磷含量較高，有著很好的工程應用前景。因此，能夠將含磷的剩余好氧顆粒污泥資源化，有助于緩解磷資源危機，有良好的發展前景。

發明內容

發明的目的：針對現有的技術問題，本發明的目的是提供一種含磷好氧顆粒污泥的資源化方法，解決含磷好氧顆粒污泥工藝后期對剩余污泥的處理處置問題，有效回收含磷好氧顆粒污泥中的磷資源，提高處理的附加值。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

將培養含磷好氧顆粒污泥反應器中的混合液沉降后棄去上清液，將剩余的好氧顆粒污泥用蒸餾水沖洗，然后在一定溫度下干燥，優選在50~70℃下干燥24~36 h。稱取一定量干燥后的好氧顆粒污泥于帶隔板的石英管中，放入管式試驗爐中，在N₂保護條件下加熱，優選在100~300℃下加熱1~2 h，得到處理過的好氧顆粒污泥。

所述的培養含磷好氧顆粒污泥的反應器為序批式反應器，每周期換水量為1~5 L。

所述的反應器在20~30℃下運行，進水采用底部隔膜泵進水；排水采用重力排水；好氧或厭氧階段采用底部微孔曝氣方式。

所述的培養含磷好氧顆粒污泥的反應器采用周期性運行方式，每天運行4個周期，每個周期包括1~5 min進水；50~70 min厭氧，氣量1~5 L/min；250~300 min好氧，氣量1~5 L/min；5~10 min沉降和3~8 min排水。

所述的培養含磷好氧顆粒污泥的反應器的接種污泥為好氧顆粒污泥的碎片，初始的MLSS為3000~4000 mg/L。

所述的培養含磷好氧顆粒污泥的反應器進水采用人工配水，人工配水水質為：COD含量為700~900 mg/L，其中乙酸鉀和丙酸鈉各占COD的40~60%；TN含量為20~40 mg/L，采用氯化銨；TP含量為10~30 mg/L，采用磷酸二氫鉀和磷酸氫二鉀，各占TP的40~60%；堿度采用碳酸氫鈉提供，含量為50~200 mg/L；Ca²⁺含量為40~50 mg/L。

所述的反應器混合液中的好氧顆粒污泥呈球形或橢球形顆粒，粒徑為0.3~3.0 mm，污泥富磷率為2~5%，好氧顆粒污泥中的化學磷沉淀主要是錳、鐵、鈣的磷酸鹽化合物。

本發明與同現有技術相比，具有以下優點和有益效果：