[發明專利]一種基于游離亞硝酸鹽和硫酸鹽實現補充碳源和污泥減量的方法

在審

• 申請號: 202211043327.8
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115403234A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 魏利;駱爾銘;歐陽嘉;魏東;張昕昕;伍思泳
• 申請（專利權）人: 廣州市香港科大霍英東研究院
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C02F11/12;C02F11/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

一種基于游離亞硝酸鹽和硫酸鹽實現補充碳源和污泥減量的方法，涉及污水處理技術領域。本發明的目的是為了解決目前污水處理工藝中存在碳源不足，以及如何同步減少污泥產量的問題。方法：步驟一：向SBR反應器內加入污水和污泥，然后加入游離亞硝酸鹽溶液和硫酸鹽溶液，在攪拌的同時發酵培養24～26h，并在發酵培養過程中控制氧化還原電位為?150～?300mV；步驟二：通過靜置沉淀、加藥分離或采用疊螺機分離的方式，將發酵培養后的泥水混合物進行分離，分別得到上清液和污泥；將上清液注入到污水處理反應器的前端，污泥直接外排處置。本發明可獲得一種基于游離亞硝酸鹽和硫酸鹽實現補充碳源和污泥減量的方法。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種基于游離亞硝酸鹽和硫酸鹽實現補充碳源和污泥減量的方法。

背景技術

活性污泥法廣泛用于生物廢水處理，盡管其去除有機物的效率很高，但同時也會產生大量剩余污泥，必須對其進行處理和處置。然而，污泥處理和處置費用高昂，占廢水處理廠(WWTP)總運營成本的60％。因此，有效減少污泥產量正成為研究者和實踐者的一大關注。

在過去的幾十年中，已經開發了各種污泥還原技術，這些技術可以應用于污泥回流管線，以促進廢水處理過程中的污泥降解；也可以用于污泥處理管線，以增強好氧或厭氧消化。污泥回流管線中采用的污泥熱、機械、電氣和化學處理技術，其中回流/剩余污泥或其一部分經過處理并返回生物反應器進行進一步生物降解。這些方法導致了外膜的崩解細胞聚合物質(EPS)的破壞細菌細胞，使得污泥中細菌的細胞外成分和細胞內成分釋放，釋放出來的物質在生物反應器中再次被微生物利用，通過新陳代謝有一部分碳源被氧化成CO₂，導致整體污泥的生物量減少了25％。目前采用其他的物理方法如超聲法減少污泥產量，但該方法處理成本過高。因此，減少污泥的替代方法刻不容緩。

發明內容

本發明的目的是為了解決目前污水處理工藝中存在碳源不足，以及如何同步減少污泥產量的問題，而提供一種基于游離亞硝酸鹽和硫酸鹽實現補充碳源和污泥減量的方法。

一種基于游離亞硝酸鹽和硫酸鹽實現補充碳源和污泥減量的方法，按以下步驟進行：

步驟一：向SBR反應器內加入污水及從二沉池中取出的污泥，然后加入游離亞硝酸鹽溶液和硫酸鹽溶液，在攪拌的同時發酵培養24～26h，并在發酵培養過程中控制氧化還原電位為-150～-300mV；所述的游離亞硝酸鹽溶液中亞硝酸鹽的質量、硫酸鹽溶液中硫酸鹽的質量與污泥的體積的比為20mg：20mg：1L；

步驟二：發酵培養結束后，通過靜置沉淀、加藥分離或采用疊螺機分離的方式，將發酵培養后的泥水混合物進行分離，分別得到上清液和污泥；將上清液注入到污水處理反應器的前端，污泥直接外排處置。

本發明的原理：

二沉池的污泥，通過加入游離亞硝酸(FNA或HNO₂)，可以實現污泥中的微生物細胞生物學破碎，污泥得到分解和部分降解；同時添加的硫酸鹽(SO₄^2-)在控制厭氧的情況下，使得污泥中的硫酸鹽還原菌迅速的生長，進一步的加速污泥的生物破碎和降解，分解后的污泥會解體，釋放出碳源和部分氮源，水分子可以通過靜沉和加藥等方式自動的分離，大部分碳源就會釋放到上清液的污水中，然后回流到污水處理的前段，補充污水中的碳源。

本發明的有益效果：

本發明提出了一種基于游離亞硝酸(FNA或HNO₂)和硫酸鹽(SO₄^2-)處理的新策略來實現減少污泥，具體方法是利用二沉池產生的污泥，取部分污泥在SBR生物反應器中，添加游離亞硝酸鹽和硫酸鹽，攪拌反應24小時。污泥在反應器內分解形成新的碳源和部分反硝化的氮源，并通過回流的方法回到生物處理工藝的前端，可以為現有的污水處理工藝提供碳源，從而減少碳源的投加量。