[发明专利]一种水晶微粉促进好氧污泥颗粒化的方法

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种好氧污泥颗粒化的制备方法，特别涉及一种水晶微粉促进好氧污泥颗粒化的方法。

（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，这个过程可以看作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。

继发明专利CN2011101410207（一种污泥微粉诱导好氧污泥颗粒化方法）之后，本发明结合凝结核机理，使用水晶加工工业材料打磨后的固体废弃物（其主要成分是Si02，粒径大小在微米级）作为好氧颗粒污泥形成过程中的凝结核，促进污泥颗粒化。同时也将工业固体废弃物进行资源化处理，取得一定的经济效益。

（三）发明内容

本发明目的是提供一种低成本、易操作、高效率的促进颗粒污泥形成的技术方法。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种水晶微粉促进好氧污泥颗粒化的方法，所述方法包括如下步骤：

（1）取水晶加工过程产生的固体废弃物，清洗烘干，粉碎至粒径为50～200μm，即为水晶微粉；

（2）取污水处理厂曝气池中的活性污泥，以800～1000mg/L的投入量接种至反应器中；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）采用以醋酸钠为碳源的污水作为进水，将步骤（1）水晶微粉按100mg/L～1000mg/L的添加量加入反应器中，稳定运行10～15天后，在反应器内获得好氧颗粒化污泥。

进一步，步骤（1）中取水晶加工过程产生的固体废弃物用自来水清洗干净后在105℃烘干，粉碎至粒径为50～200μm，即为水晶微粉，若直径太大会导致微粉沉在反应器底部，不能在设定的气速条件下与污泥充分混合而起到晶核的作用，若直径过小则容易在选择压作用下或者在连续流状态下直接排出反应器，优选范围为100～150μm。

进一步，步骤（3）中水晶微粉在反应器运行至水中碳源耗尽，细菌进入内源呼吸阶段时投加。

进一步，优选步骤（4）中反应器运行条件设定为：静置时间为1h，曝气时间为3h，运行周期为4h。

本发明所述水晶加工过程产生的固体废弃物是指在水晶加工中的割料、平磨、机磨阶段所产生的水晶工业固体废弃物。其中优选割料阶段产生的固体废弃物制成微粉。

本发明的有益效果主要体现在：

1）本发明利用凝结核机理，采用水晶工业固体废弃物，投入至好氧处理池或反应器中，促进好氧颗粒污泥的产生；

2）变废为宝，消除工业固废对环境的二次污染，使得工业废弃物资源化利用；

3）水晶微粉自身具有较好的沉降性能，不易排出反应器，能起到持久促进好氧污泥颗粒化的作用；

4）水晶微粉的生产成本低、生产工艺简单；

5）诱导制备的好氧颗粒污泥与普通的活性污泥相比，具有处理效率高，沉降性能好等优势。

（四）附图说明

图1为实施例1所用反应器结构示意图；