[发明专利]一种污泥微粉诱导好氧污泥颗粒化方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种污泥微粉诱导好氧污泥颗粒化方法。

(二)背景技术

好氧颗粒污泥技术是一种新颖废水处理技术，由于其具有良好的沉降性能；高污泥浓度；能够承受高有机负荷、负荷冲击和有毒物质等，因此在废水处理领域越来越受到人们的关注。好氧颗粒污泥的形成是一个包含物理、化学和生物作用的复杂过程，这个过程可以看做是在流体动力条件下，微生物自固定作用形成的生物体聚团现象。由于操作条件、反应器类型、进水水质、培养目的不同，国内外学者在各自实验研究基础上提出的好氧颗粒污泥形成机理并不能诠释所有的颗粒污泥形成情况。目前，颗粒污泥形成机理主要有胞外多聚物假说、自凝聚原理、丝状菌假说和凝结核机理。

凝结核机理就是好氧颗粒污泥的形成首先要有一个凝结核来为微生物的聚集和生长提供场所，这个凝结核可以是进水中质量较大的悬浮颗粒，可以是接种的厌氧或好氧颗粒污泥，也可以是反应器壁上形成的生物膜。甚至可以是接种污泥或混合液中较大的丝状菌。其中的无机小粒在水力剪切力的作用下会带有少量的电荷，当此电荷为正电荷时，会吸附一定量的细菌等微生物；其中的有机小粒在水力剪切力作用下会分泌胞外聚合物，提高细胞表面的疏水性，降低细胞表面吉布斯自由能，为细胞间相互作用及黏附提供有利条件。在反应器间歇运行工况下，控制适当的沉降深度、出水时间等操作条件，将较大颗粒留在反应器内，从而使凝结核及黏附其上的微生物有充足的时间和养料来生长，并进一步黏附更多的微生物，形成外形不规则的污泥颗粒，即胚胎颗粒污泥。胚胎颗粒污泥在水力剪切力的作用下逐渐形成具有规则外形及坚实三维立体结构的好氧颗粒污泥，当颗粒达到一定尺寸后由于氧传质及基质传质的限制，颗粒尺寸停止增长，此时形成的好氧颗粒污泥为成熟的好氧颗粒污泥。

本发明结合凝结核机理的形成机理，利用污水处理厂剩余污泥微粉作为好氧颗粒污泥形成过程中的凝结核诱导污泥颗粒化。也将废弃污泥进行资源化处理，取得一定的经济效益。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种低成本、易操作、高效率的诱导培养颗粒污泥的技术方法。

本发明采用的技术方案是：

一种污泥微粉诱导好氧污泥颗粒化方法，所述方法包括：

(1)取污水处理厂的剩余污泥，干燥，粉碎至100～800目得到污泥微粉；所述剩余污泥，是指污泥浓缩池排除的剩余污泥。

(2)取污水处理厂曝气池中的活性污泥，以800～1000mg/L左右投入量投入反应器中；所述好氧污泥的颗粒化也可直接在污水处理厂的曝气池中进行；所述活性污泥，包括微生物以及依附的有机物和无机物等。

(3)反应器先空曝2天后，将步骤(1)污泥微粉按100mg/L左右添加量投入反应器中；

(4)在5～10kg/m³.d的高容积负荷和生物饥饿(指水中碳源耗尽，细菌进入内源呼吸阶段)的条件下，采用以醋酸钠为碳源的污水，连续进水在常规条件下运行；5～10天，在反应器内获得好氧颗粒化污泥。

优选的，所述步骤(4)中反应器运行条件设定静置时间为1.5h，曝气时间为2.5h，运行周期为4h。

本发明的有益效果主要体现在：

1)利用凝结核机理，采用污水厂的剩余污泥制成污泥微粉，投入至好氧处理池或反应器中，诱导产生好氧颗粒污泥；

2)变废为宝，消除污泥对环境的二次污染，使得污泥资源化利用；

3)污泥本身就是活性污泥的残留物质与部分水处理所用的添加剂，其特性与活性污泥性质接近，对污水处理工艺的影响不大；

4)污泥微粉的生产成本低、生产工艺简单；

5)诱导制备的好氧颗粒污泥比普通的活性污泥具有很多技术上的优势，如通过本实验投加微粉形成的颗粒污泥氨氮的去除率基本保持在95％左右，COD的去除率在90％左右，与普通活性污泥相比有较好的沉降性能，沉降速度为20～24m/h。

(四)附图说明

图1为实施例1所用反应器结构示意图；

图2为接种的污泥照片；

图3为投加微粉后培养5天的污泥颗粒照片。

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1：

所用反应器由污泥反应区1和气液固三相分离器2(包括沉淀区)二部分组成。在底部放置一个曝气装置，实验装置结构示意图见图1。

颗粒化培养：

(1)取城镇污水处理厂的剩余污泥，干燥，粉碎至500目得到污泥微粉；