[發(fā)明專利]一種改性凹凸棒土顆粒的制備方法及利用其加速厭氧污泥顆粒化的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610935478.2
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN106630131B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王慶;黃輝;任洪強(qiáng);王姍姍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)宜興環(huán)保研究院;南京大學(xué)
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務(wù)所 32346
• 代理人: 陳彬;蔣海軍

本發(fā)明公開了一種改性凹凸棒土顆粒的制備方法及利用其加速厭氧污泥顆粒化的方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是在UASB反應(yīng)器底部形成由厭氧顆粒污泥和改性凹凸棒土顆粒形成的厭氧污泥床，凹凸棒土經(jīng)聚季銨鹽?7改性后用海藻酸鈉造粒，然后投加到厭氧污泥中，改性凹凸棒土顆粒占UASB反應(yīng)器有效體積的2％～5％；廢水由反應(yīng)器底部自下而上通過反應(yīng)器，向上的水流和產(chǎn)生的氣體在反應(yīng)器內(nèi)上升，產(chǎn)生較好的攪拌效果，使污泥床反應(yīng)區(qū)上部形成懸浮污泥層。本發(fā)明通過在活性污泥中加入改性凹凸棒土顆粒，能夠增強(qiáng)污泥的活性和絮凝性，提高活性污泥胞外多聚物含量，縮短污泥顆粒化進(jìn)程，從而提高反應(yīng)器去除效率，且本發(fā)明成本較低，穩(wěn)定性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種改性凹凸棒土顆粒的制備方法及利用其加速厭氧污泥顆粒化的方法。

背景技術(shù)

UASB反應(yīng)器，即上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，是一種污水厭氧生物處理裝置，又叫升流式厭氧污泥床反應(yīng)器，是由荷蘭的Lettinga教授在1977年開發(fā)出來的。污水自下而上通過厭氧污泥床反應(yīng)器，反應(yīng)器底部是高濃度、高活性的污泥層，大多數(shù)有機(jī)物在此被轉(zhuǎn)化為CH₄、CO₂。上升的水流和產(chǎn)生的硝化氣體使污泥層上方形成相對稀薄的懸浮污泥層。UASB反應(yīng)器上方設(shè)置有三相分離器，氣體被收集至三相分離器的集氣室中，脫氣后的顆粒污泥沉淀至反應(yīng)區(qū)的污泥層，清水經(jīng)頂部集水裝置收集從出水堰流出。UASB反應(yīng)器具有設(shè)備簡單、運(yùn)行方便、無需設(shè)置沉淀池和污泥回流、無需填充材料等優(yōu)點。但現(xiàn)有UASB反應(yīng)器的啟動時間較長，受顆粒污泥的性能影響較大，因此高效啟動UASB反應(yīng)器的關(guān)鍵就在于培養(yǎng)沉降性能好的厭氧顆粒污泥，縮短污泥顆粒化的進(jìn)程。

目前，大量國內(nèi)外研究者都在致力于加速污泥顆粒化技術(shù)的研究，并取得了一定的成效，目前應(yīng)用較為廣泛的方法主要有添加無機(jī)金屬鹽、高速攪拌法、投加有機(jī)高聚物和投加惰性載體顆粒物。其中，投加無機(jī)金屬鹽，利用其電中和靜電吸附及吸附架橋等作用可以起到促進(jìn)顆粒污泥初成體的聚集和粘結(jié)的作用，但一些重金屬離子會對厭氧顆粒污泥的產(chǎn)甲烷活性產(chǎn)生較強(qiáng)的抑制作用，從而影響顆粒化進(jìn)程，且多數(shù)金屬離子易與厭氧體系中的CO₃^2-結(jié)合形成沉淀物，在反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)垢難以降解除去。高速攪拌法可以加大泥水接觸面積，高效保障了污泥營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)，但其必須使用高活性的厭氧污泥且操作工藝繁瑣，能耗較高。投加有機(jī)高聚物所用高聚物通常為陽離子型，而該類化合物大多對微生物有一定毒性，并抑制厭氧微生物的活性，因此其添加對污泥的顆粒化過程雖有一定促進(jìn)作用，但成效不大，難以滿足使用要求，尤其是在培養(yǎng)中后期，這些有機(jī)高聚物對厭氧微生物的抑制性開始起主導(dǎo)作用。投加惰性載體顆粒物，如粉末沸石，硬硅鈣纖維粒子等，可加快厭氧微生物在其表面的富積，加快污泥顆粒化，但因添加惰性材料不可生物降解，久而久之就降低了反應(yīng)器的有效容積，且投加過量的顆粒會阻礙污泥初成體的聚集和粘結(jié)，對于顆粒污泥的成長有害無益。

因此，開發(fā)一種新的且效果較好的污泥顆粒化加速方法一直都是國內(nèi)外研究者想要解決的技術(shù)難題。經(jīng)檢索，關(guān)于縮短污泥顆粒化進(jìn)程的專利報道已有相關(guān)公開。如中國發(fā)明專利CN 201310169107.4公開了一種加速厭氧污泥顆粒化的方法，該申請案是向污泥混合液體系中同時添加顆粒活性炭和聚季銨鹽，利用顆粒活性炭和高聚物在一定程度上能夠有效加速污泥的顆粒化速度，增強(qiáng)污泥顆粒化效果，但活性炭的成本相對較高，從而導(dǎo)致其工程化應(yīng)用受到限制。