[發明專利]一種培養好氧顆粒污泥的方法及裝置

有效

• 申請號: 201611213402.5
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN108238673B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 李彥民
• 申請（專利權）人: 李彥民
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 郭紅巖

本發明公開了一種廢水處理工藝，即一種培養好氧顆粒污泥的方法及相應裝置，其特征是在反應區上部安裝導流裝置，將反應區的完全混合流流態導流成對流流態，并在這樣的流態下形成好氧顆粒污泥。實施上述培養好氧顆粒污泥方法的裝置包括反應器體、進水裝置、出水裝置、排泥裝置、曝氣裝置、導流裝置，利用導流裝置將反應區的混合流流態導流成對流流態。本發明所述的培養好氧顆粒污泥的方法及裝置能形成成熟穩定的好氧顆粒污泥，且其操作運行條件簡單；對反應器的高徑比也沒有特別要求；可以實現好氧顆粒污泥技術的工程化應用。

技術領域

本發明屬于水處理工藝，具體涉及一種培養好氧顆粒污泥的方法及裝置。

背景技術

1911年Mishillla等最早發現了好氧顆粒污泥(Aerobic Granular Sludge)。好氧顆粒污泥是微生物通過自凝聚作用形成的顆粒狀活性污泥。與普通活性污泥相比，它具有能提高反應器污泥活性和生物量濃度、減少剩余污泥的排放量、不易發生污泥膨脹、良好的沉降性能、抗沖擊能力強、能承受高有機負荷、集不同性質的微生物(好氧、兼氧和厭氧微生物)于一體等優點，成為國內外學者的研究熱點。近年來的研究結果表明，好氧顆粒污泥技術的應用前景相當誘人。但目前好氧顆粒污泥技術還停留在實驗階段，未應用于工程實踐。主要原因是好氧顆粒污泥的培養困難。從目前公開的文獻來看，培養需要在苛刻的條件下才能形成，比如：反應器需要很大的高徑比、特定的有機負荷、特定的水流剪切力、特定的營養比、特定的沉淀時間、水力停留時間、還有特定的運營模式、或者需要提供載體等等，而這些條件也是目前各學者研究的重點。但是這些苛刻的條件在工程化的應用中是很難滿足的，因此很難實現好氧顆粒污泥技術的工程化應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在常規操作運行條件下且能工程化應用的培養好氧顆粒污泥的方法及相應裝置。

本發明的技術方案是：一種培養好氧顆粒污泥的方法，其特征是在反應區上部安裝導流裝置，將反應區的完全混合流流態導流成對流流態，在這樣的流態下形成好氧顆粒污泥。

一種實施上述培養好氧顆粒污泥方法的裝置，包括反應器體、進水裝置、出水裝置、排泥裝置、曝氣裝置、導流裝置，其特征是利用導流裝置將反應區的完全混合流流態導流成對流流態，并在這樣的流態下形成好氧顆粒污泥。

關于好氧顆粒污泥的形成機理以及在什么樣的條下才能形成顆粒污泥，目前學界并沒有統一的認知。現有的研究結果表明，反應器的高徑比、有機負荷率、溶解氧、水流剪切力、沉淀時間、水力停留時間、體積交換率與排水時間、COD、氨氮、磷之比、運行模式等這些因素均影響顆粒污泥的形成。而這些因素是否真的是好氧顆粒污泥形成的決定性因素并未得到充分驗證，各學者有不同的研究結論。本發明經過大量實驗證明，利用導流裝置將反應區原來的完全混合流流態導流成一種特殊的流態，本發明稱之為“對流流態”，在這種流態條件下就可以形成好氧顆粒污泥。這里所說的對流流態并非要求將反應區全部導流成絕對的對流流態，可以是以對流流態為主或對流流態占比達到一定程度。要使反應區形成對流流態，需要兩個條件：一是導流裝置；二是曝氣。反應區只有曝氣沒有導流裝置，那么其流態是完全混合流流態；而在反應區上部安裝導流裝置后，在導流裝置的作用下，反應區的流態會形成對流流態，或者說其流態在導流裝置的作用下變得有規律。形成好氧顆粒污泥的關鍵是在反應區形成對流流態，而形成對流流態的關鍵之一是需要有導流裝置。本發明在實施例中所列舉的幾種導流裝置是為了更充分說明如何使反應區形成好氧顆粒污泥形成所需要的流態——本發明所述的對流流態，并非限制，其它類似裝置如果能使反應區形成對流流態，即與本發明所述的導流裝置作用相同，也就等同于本發明所述的導流裝置。

為了形成良好的對流流態，曝氣裝置的曝氣盤一般優選布置在導流裝置的每個導流區的正下方，且一個導流區正下方優選布置一個曝氣盤。導流區的大小、形狀與曝氣裝置的大小、形式有關，比如曝氣管。如果是曝氣管，導流區的形狀可以選擇長方形。