[發(fā)明專利]一種應(yīng)用納米磁鐵促進絮狀活性污泥顆粒化的方法

有效

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• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107235552B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪壽清;劉曉琳;郭蓓蓓;張爍爍
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 韓獻龍

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用納米磁鐵促進絮狀活性污泥顆粒化的方法。該方法包括步驟如下：將絮狀活性污泥、納米磁鐵和污水混合，通過納米磁鐵和絮狀活性污泥之間的相互作用促進絮狀活性污泥的顆粒化；顆粒化過程在室溫下、按周期進行，每個周期內(nèi)，充分曝氣。本發(fā)明的方法可有效縮短活性污泥的顆粒化過程，加入少量的納米磁鐵，即能有效縮短污泥顆粒化時間，成本低；并且得到的顆粒更加密實，穩(wěn)定性更好。本發(fā)明的方法工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，常溫常壓下即可進行；對環(huán)境安全無害，并且便于工程應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用納米磁鐵促進絮狀活性污泥顆粒化的方法，屬于環(huán)境化學和廢水治理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

好氧顆粒污泥是微生物固定化技術(shù)的一種特殊形式，是近年來興起的新型廢水生物處理技術(shù)。好氧顆粒污泥是活性污泥微生物通過自固定形成的結(jié)構(gòu)緊湊、外形規(guī)則的生物聚集體。與絮狀活性污泥相比，好氧顆粒污泥具有密實的結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的沉降性能、多樣的微生物種群等優(yōu)點，其對沖擊負荷、毒性物質(zhì)和重金屬等具有較高的耐受能力，并對難降解污染物質(zhì)具有較好的處理效果；利用好氧顆粒污泥在序批式反應(yīng)器中處理污水，無需二次沉淀池和污泥回流系統(tǒng)，工藝簡單、操作靈活、占地面積小、投資和運行成本低。污泥顆粒的形成受到很多因素影響，該過程涉及到微生物生長和衰減、氧的傳質(zhì)以及底物的擴散等，非常復(fù)雜，這使得污泥顆粒化過程費時較長，往往要花費幾個月的時間。如此長的啟動時間限制了好氧顆粒污泥的工業(yè)應(yīng)用，目前多數(shù)好氧顆粒污泥的研究仍停留在實驗室和中試階段，只有少數(shù)實際應(yīng)用，還有許多關(guān)鍵技術(shù)有待解決，特別是如何以較低的成本縮短從活性污泥轉(zhuǎn)變?yōu)楹醚躅w粒污泥的時間，從而應(yīng)對實際應(yīng)用時的批量化生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)葐栴}成為了目前研究的一個熱點。因此，以較低的成本加快污泥顆粒化過程，從而縮短顆粒形成時間對于該技術(shù)的實際應(yīng)用具有重要意義。

目前現(xiàn)有技術(shù)中，已有對污泥顆粒化的相關(guān)研究。如，中國專利文獻CN105731640A公開了一種磁鐵礦強化生物電極耦合型UASB裝置及運行方法；該發(fā)明通過投加磁鐵礦納米顆粒強化微生物與電極之間的直接電子傳遞，最終實現(xiàn)厭氧生物反應(yīng)器快速啟動、污泥顆粒化以及產(chǎn)能性能提升；但該發(fā)明結(jié)合電場和磁鐵礦的綜合作用，較為繁瑣，并且磁鐵礦的用量較多，成本較高。又如，中國專利文獻CN106396093A公開了一種促進活性污泥顆粒化的方法，將改性納米球投加到活性污泥系統(tǒng)中來促進污泥的顆粒化；改性納米球由表面活性劑、NaOH、水溶液、正硅酸乙酯和異硅源為主要原料制備而成；該改性納米球可加快顆粒化的進程，促進顆粒污泥不斷成長；但該發(fā)明中改性納米球的制備方法繁瑣，并且改性納米球的用量較多，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，即由絮狀活性污泥轉(zhuǎn)變?yōu)楹醚躅w粒污泥時間較長，成本較高，嚴重阻礙了好氧顆粒污泥的實際應(yīng)用，本發(fā)明提供一種應(yīng)用納米磁鐵促進絮狀活性污泥顆粒化的方法。采用本發(fā)明的方法可以促進活性污泥的顆粒化，促進微生物生長，提高污水處理效能，環(huán)境友好易于工程應(yīng)用，且成本較低。

術(shù)語說明：

室溫：具有公知的含義，具體是指15-35℃。

納米磁鐵：主要成分為鐵和氧，其中鐵主要以二價鐵和三價鐵的形式存在。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種應(yīng)用納米磁鐵促進絮狀活性污泥顆粒化的方法，包括步驟如下：

將絮狀活性污泥、納米磁鐵和污水混合，通過納米磁鐵和絮狀活性污泥之間的相互作用促進絮狀活性污泥的顆粒化；顆粒化過程在室溫下、按周期進行，每個周期內(nèi)，充分曝氣。

根據(jù)本發(fā)明，所述絮狀活性污泥為市政污水處理廠或工業(yè)廢水處理廠的活性污泥。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述絮狀活性污泥的質(zhì)量和污水的體積比為2500-6000mg/L。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述納米磁鐵的質(zhì)量和污水的體積比為10-200mg/L。