[发明专利]一种反硝化聚磷菌颗粒污泥的快速制备方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种反硝化聚磷菌颗粒污泥的快速制备方法。

背景技术

反硝化聚磷被认为是一种可持续的污水处理工艺。这种工艺利用反硝化聚磷菌同时完成脱氮和除磷两个过程，除磷和脱氮的结合不仅降低了脱氮对碳源的需要，而且缺氧条件下完成除磷，可节省好氧聚磷曝气所需能源和池容。目前反硝化聚磷菌的培养还停留在絮状污泥的阶段。由于反硝化对氧气的需求量低，所以反硝化聚磷菌不宜生长在溶解氧高的环境中，而在较低溶解氧的系统中，好氧颗粒内部会出现厌氧无机化，并且有助于丝状菌的过度生长，从而易导致污泥结构松散或膨胀，不利于污泥的颗粒化以及颗粒污泥的稳定运行，所以反硝化聚磷菌的培养还停留在絮状污泥的阶段，难形成颗粒状。

发明内容

本发明要解决现有反硝化聚磷菌的培养还停留在絮状污泥的阶段，难形成颗粒状的技术问题；而提供了一种反硝化聚磷菌颗粒污泥的快速制备方法。

为解决上述技术问题，本发明反硝化聚磷菌颗粒污泥的快速制备方法是将以污水处理厂排放的具有生物除磷功能的絮状污泥为接种污泥，接种于SBR反应器内，接种量为3000mg/L～3200mg/L，培养分三个阶段完成：

第一阶段采用厌氧/好氧的运行方式进行，进水的COD、总氮、总磷浓度分别为300mg/L～400mg/L、10mg/L、10mg/L，共运行15天，每天两个周期，单位周期内厌氧时间为150min、好氧时间为270min，好氧段溶解氧的量在4～5mg/L；

第二阶段采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式进行，在厌氧结束后向SBR反应器中按30mg/L的投加量投加硝酸钠，进水的COD、总氮、总磷浓度分别为200mg/L～300mg/L、10mg/L、10mg/L，共运行20天，每天两个周期，单位周期内厌氧时间为3小时、缺氧时间为3小时、好氧时间为1小时，缺氧段的溶解氧在0.5～0.7mg/L，好氧段的溶解氧在2.5～3.5mg/L；

第三阶段采用厌氧/缺氧的运行方式进行，进水的COD、总氮、总磷浓度分别为200mg/L～300mg/L、10mg/L、10mg/L，共运行10天，每天两个周期，单位周期内厌氧时间为150min、缺氧时间为270min，缺氧段的溶解氧在0.5mg/L～0.7mg/L；

其中三个阶段的污泥龄均为8天。

本发明方法采用的是逐渐降低溶解氧的方法：开始的厌氧好氧阶段溶解氧较高，到中间厌氧缺氧好氧阶段溶解氧有所降低，到最后的厌氧缺氧阶段溶解氧最低。这种逐渐降低溶解氧的方法使得颗粒化的速度快，而且还在培养的最后阶段提供适合反硝化聚磷菌生长的缺氧环境，从而使反硝化聚磷菌在这个阶段大量繁殖，成为颗粒污泥的优势菌群，并能稳定运行；将普通的具有生物除磷功能的絮状污泥培养成反硝化聚磷菌颗粒污泥，实现了反硝化聚磷菌污泥的颗粒化。三个阶段共用45天，制备时间短，效果理想。

本发明方法培养的反硝化聚磷菌颗粒污泥呈红棕色，呈球形或椭球形，表面光滑，边界清晰，在光学显微镜下能看见清晰的颗粒结构，而接种污泥多为菌胶团的形式存在，颜色发黑；均粒径在1.0～2.0mm之间，约占颗粒总数的60.7％，粒径在0.8mm以下的和0.8～1mm之间的分别占13.6％和18.3％，粒径在2mm以上的约占7.4％。本发明培养的反硝化聚磷菌颗粒污泥具有良好的沉降性能，沉降速度在50～70m/s之间的颗粒占全部颗粒的51.8％，沉降速度在10～30m/s之间的颗粒占15.6％，沉沉降速度分别为30～50m/s和70～80m/s之间的颗粒分别占20.9％～11.7％，能保证污水生物处理系统长期有效运行。与接种污泥相比，污泥颗粒化后，污泥的湿密度由1.0038g/cm³上升至1.0448g/cm³，由此可见，颗粒污泥具有更致密，紧凑的结构，这有利于反应器内的固液分离和微生物的停留。而污泥的含水率由98％下降为86％，采用颗粒污泥会大大节约污泥浓缩、消化等剩余污泥处理成本。接种污泥与颗粒化污泥VSS/SS值分别为70％和96％，污泥中生物质含量提高，即相同干重的污泥中，颗粒污泥微生物数量要高于接种絮状污泥，因此具有更高的生物代谢活性。