[發明專利]一種促進厭氧顆粒污泥形成的方法

有效

• 申請號: 202011505960.5
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112624327B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 司哺春;林新宇;唐帥;劉志丹
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F101/10;C02F101/16;C02F101/34
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 徐林

本發明屬于廢水處理領域，具體涉及一種促進厭氧顆粒污泥形成的方法，所述方法包括如下步驟：1)向厭氧反應器中添加鐵基材料，投入污泥；2)向厭氧反應器中泵入合成廢水，開始啟動厭氧反應器；3)當反應產氣、出水穩定，且測量顆粒污泥揮發性懸浮物占污泥總懸浮物質量的比例為70％～90％時，顆粒污泥成熟，停止反應器運行，回收成熟顆粒污泥。本發明中投加的鐵基材料具有較大的比表面積，有利于厭氧微生物在鐵基材料表面富集，進而形成污泥聚集體。鐵基材料與成熟顆粒污泥密度相近，可在厭氧反應器內上下浮動，避免了增加污泥容重而使污泥沉積。以鐵基材料為核心，提升了厭氧顆粒污泥的機械性能。

技術領域

本發明屬于廢水處理領域，具體涉及一種促進厭氧顆粒污泥形成的方法。

背景技術

厭氧生物處理技術迅速發展，目前已廣泛應用于有機廢水處理領域。與好氧生物處理相比，厭氧生物處理技術成本低，可以甲烷的方式回收部分能源，可承受有機負荷大，并且可處理一些好氧條件下難以生物降解的有機物，是一種高效、低耗的廢水處理技術。

由于部分厭氧微生物世代周期長、增殖速率低，厭氧反應器普遍存在啟動周期長的問題。一般情況下厭氧反應器的啟動時間需數月甚至更長，這在某種程度上限制了厭氧生物處理技術的推廣應用。厭氧污泥的顆粒化是厭氧反應器啟動和高效穩定運行的關鍵。在目前的有機廢水厭氧生物處理系統中，由于具有良好的沉降性、生物活性、低污泥產率、低能耗、抗沖擊負荷強等優點，厭氧顆粒污泥已得到廣泛的關注和應用。

厭氧顆粒污泥的形成是一個十分復雜的物理化學過程，該過程受到溫度、pH、污泥接種量、水力負荷、污泥負荷、微量元素等多個因素影響。目前，厭氧污泥顆粒化速度慢，成熟的厭氧顆粒污泥資源少，價格高昂，隨著其大規模應用，研究經濟、高效的厭氧顆粒污泥培養方法，具有較大的理論意義和實際價值。

針對厭氧顆粒污泥形成慢、產率低的問題，有研究通過投加無機絮凝劑或高聚物降低厭氧發酵系統氧化還原能力、促進添加物與微生物接觸、附著、靜電吸附、信號分子調節等強化厭氧污泥顆粒化過程。如中國專利CN201310169107.4公開了一種通過向污泥混合液體系中同時添加450～550mg/L粒徑為0.3～0.4mm的顆粒活性炭和5～15mg/L的聚季銨鹽以加速厭氧污泥顆粒化的方法，微生物在顆粒物表面富集并以其為核心，加快了顆粒污泥的成熟速度；中國專利CN201711166603.9提供了一種加速檸檬酸廢水厭氧污泥顆粒化的方法,通過添加供厭氧污泥馴化的金屬離子組合物(其中含Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺等)，并控制回流比、流量等因素，縮短了厭氧污泥馴化形成顆粒污泥的時間；中國發明CN201710810080.0中通過采用周期性(與水力停留時間相同)向厭氧反應器中加入適量的有機合成的高絲氨酸內酯(AHL)信號分子以提升污泥顆粒化速率，并獲得了具有良好穩定性的顆粒污泥。但是有機高聚物大多有一定毒性，會抑制微生物活性；細微顆粒物(粘土、顆粒活性炭等)為惰性材料，難降解、回收困難，長期使用會降低厭氧反應器的有效容積，且投加過量會在水力沖擊下相互撞擊、摩擦，阻礙厭氧顆粒污泥形成；陽離子(Ca²⁺、Mg²⁺)促進顆粒污泥聚集、粘結，但多數金屬離子會與厭氧體系中的CO₃^2-結合產生沉淀，難以去除，減小了厭氧反應器有效容積。

發明內容

針對現有厭氧生物處理技術存在周期長，穩定性差，厭氧顆粒污泥形成慢、培養成本高，成熟顆粒污泥分離回收難等問題，本發明提供一種促進厭氧顆粒污泥形成的方法。該方法可以有效提高厭氧污泥顆粒化速率，縮短顆粒污泥成熟時間，強化顆粒污泥機械性能，提高顆粒污泥產率，簡化回收顆粒污泥過程，兼備高效率、低成本的特點。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種促進厭氧顆粒污泥形成的方法，所述方法包括如下步驟：

1)向厭氧反應器中添加鐵基材料，投入污泥；