[發明專利]一種去除布洛芬的序批式厭氧顆粒污泥的方法

在審

• 申請號: 201710836036.7
• 申請日: 2017-09-16
• 公開（公告）號: CN107500405A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 李娜;杜斌;魏東;胡麗華;閆濤;王曉東;魏琴;吳丹
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F101/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種去除布洛芬的序批式厭氧顆粒污泥的方法，具體涉及厭氧顆粒污泥的培養，利用厭氧顆粒污泥去除布洛芬，實現厭氧顆粒污泥的資源化利用，屬于廢水生物處理和環境保護技術領域。

背景技術

目前，我國城市污水是一種重要的資源，大量城市污水都被收集到污水處理廠進行集中處理。常規的污水處理工藝中不能將水中存在的醫藥品全部去除，造成這些化合物在沒有考慮環境影響的情況下排入受納水體，并暴露于環境中，最終出現在飲用水中，給消費者帶來多樣潛在風險。近年來，布洛芬已經是世界上消費最多的醫藥品之一，其主要通過污水處理廠進入環境水體，是水中最常見的一種微污染物。布洛芬可以通過食物鏈富集，最終在植物、動物和人體中蓄積，并產生危害。因此，水中微污染物的去除越來越為人們所關注。

生物處理法具有使用成本較低，投資費用較少、處理工藝簡單、運行操作方便等特點，較適宜處理微污染物。同好氧處理相比，厭氧處理具有容積負荷高、耐沖擊負荷強、去除效率高、污泥產率較少等特點，因此利用厭氧顆粒污泥去除污水中的布洛芬，從效率和環境保護方面都具有很好的應用前景。本發明首次采用序批式厭氧顆粒污泥去除水中的布洛芬，采用高效液相色譜儀測定布洛芬濃度的變化，并計算去除率。本方法操作簡單，去除效率高，可重復利用。

CN105731584A的專利公開了一種去除水中微污染物布洛芬的方法，并具體公開了Ti/Bi#石墨烯復合納米光催化材料的制備方法。以天然石墨粉為原料，將鈦和鉍摻雜到石墨烯制備出Ti/Bi#石墨烯復合納米光催化材料。與該專利相比較：（1）本發明直接采用厭氧顆粒污泥去除布洛芬，實現了厭氧顆粒污泥的資源化利用；（2）與石墨烯復合材料相比，利用厭氧顆粒污泥去除布洛芬，方法簡單易行。

Georgiana Amariei等（Journal of Hazardous Materials, 2017, 334: 193-200）公開了：布洛芬與三氯生對活性污泥生物活性的毒理學相互作用。利用傳統的活性污泥法處理含有布洛芬和三氯生的廢水，其中對布洛芬的吸附率達17.3%。與該文章相比較：（1）本發明采用的厭氧顆粒污泥比傳統的活性污泥的沉降性能好，抗沖擊力強，生物量高；（2）本發明采用序批式厭氧顆粒污泥反應器去除布洛芬的方法，具有吸附率高、成本低等優點，有效克服了目前布洛芬的去除率低、成本高等的不足。

發明內容

本發明的目的是提供一種去除布洛芬的序批式厭氧顆粒污泥的方法。本發明的目的還在于厭氧顆粒污泥比傳統的活性污泥有較好的性能，實現污泥的資源化利用。

本發明的技術方案如下：

1. 一種去除布洛芬的序批式厭氧顆粒污泥的方法，采用序批式厭氧顆粒污泥反應器AnGS-SBR馴化和培養厭氧顆粒污泥，反應器由進水系統、加熱系統、攪拌系統、出水系統和時間控制系統組成，運行模式包括進水-厭氧攪拌-沉淀-排水環節，反應器高徑比為5~10:1，分別在反應器80%，65%和50%三處設置出水口，出水口位置根據反應器的運行效果進行調整。

2. 以上所述的一種去除布洛芬的序批式厭氧顆粒污泥的方法，所述采用序批式厭氧顆粒污泥反應器AnGS-SBR馴化和培養厭氧顆粒污泥，包括如下步驟：

（1）在序批式厭氧顆粒污泥反應器接種厭氧顆粒污泥，污泥粒徑1~3mm，接種污泥體積占反應器總體積的10~30%，污泥濃度控制在4~10 g/L，設定反應溫度為30-35 ^oC，pH維持在5.6-6.0，水力停留時間8~24 h，污泥沉降時間5~20 min；

（2）以人工模擬廢水為底物，采用葡萄糖提供碳源，氯化銨提供氮源，進水COD為3000~7000 mg/L，NH₄⁺-N為100～400 mg/L，進水布洛芬濃度逐漸由50 μg/L提高到200 μg/L，根據布洛芬的出水濃度，來提高反應器的進水濃度，并降低出水口位置以提高運行負荷；

（3）反應器啟動期10~30天，布洛芬進水濃度控制在50~100 μg/L，采用80%出水口，反應器適應期30~45天，布洛芬進水濃度控制在100~150 μg/L，采用75%出水口，反應器成熟期45~60天，布洛芬進水濃度控制在150~200 μg/L，采用50%出水口，經過馴化的序批式厭氧顆粒污泥反應器，可以對布洛芬去除率達到70~90%。

本發明的有益成果：